Zadanie 5.2. (0–2)
Treść
W odpowiednich warunkach fluorowce mogą ze sobą reagować i tworzyć tzw. związki międzyhalogenowe o wzorze ogólnym $\ce{AX_{$y$}}$, w którym y przyjmuje wartość 1, 3, 5 lub 7. W tym wzorze A oznacza pierwiastek o mniejszej elektroujemności, a X – pierwiastek o większej elektroujemności.
Przykładem związku międzyhalogenowego jest trichlorek jodu o wzorze $\ce{ICl3}$.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2018.
Metoda VSEPR pozwala określać kształt cząsteczek zbudowanych z atomów pierwiastków grup 1.–2. oraz 13.–18. W cząsteczce należy wyróżnić atom centralny (np. atom tlenu w cząsteczce $\ce{H2O}$) i ustalić liczbę wolnych par elektronowych na jego zewnętrznej powłoce (y). Następnie trzeba zsumować liczbę podstawników związanych z atomem centralnym (x) i liczbę jego wolnych par elektronowych (y). W ten sposób otrzymuje się tzw. liczbę przestrzenną (Lp = x + y), która decyduje o kształcie cząsteczki. Ponieważ zarówno wolne, jak i wiążące pary elektronowe wzajemnie się odpychają, wszystkie elementy składające się na liczbę przestrzenną (podstawniki i wolne pary elektronowe) zajmują jak najbardziej odległe od siebie położenia wokół atomu centralnego.
Na podstawie: R.J. Gillespie, Coordination Chemistry Reviews, 252 (2008) 1315,
oraz J.D. Lee, Zwięzła chemia nieorganiczna, Warszawa 1997.
Przedstawiony obok model jest ilustracją kształtu cząsteczki zbudowanej z atomu centralnego związanego z trzema podstawnikami (x = 3), dla Lp = 4.
Narysuj wzór elektronowy cząsteczki trichlorku jodu $\ce{ICl3}$. Zaznacz kreskami pary elektronowe wiązań chemicznych oraz wolne pary elektronowe. Następnie rozstrzygnij, czy przedstawiony model jest ilustracją kształtu cząsteczki $\ce{ICl3}$. Napisz wartość liczby przestrzennej cząsteczki $\ce{ICl3}$.
Rozstrzygnięcie: ……………………..………………
Liczba przestrzenna $\ce{ICl3}$: Lp = ……………………
Pokaż odpowiedź
Wymagania określone w podstawie programowej
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) […] przetwarza informacje z różnorodnych źródeł.
III. Wiązania chemiczne. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Zdający: 2) pisze wzory elektronowe typowych cząsteczek związków kowalencyjnych […]; 4) […] przewiduje budowę przestrzenną drobin metodą VSEPR; określa kształt drobin […].
Zasady oceniania 2 pkt – poprawne narysowanie wzoru elektronowego cząsteczki, poprawne rozstrzygnięcie oraz poprawne napisanie liczby przestrzennej cząsteczki ICl3. 1 pkt – poprawne narysowanie wzoru elektronowego cząsteczki ALBO 2 pkt – poprawne rozstrzygnięcie oraz poprawne napisanie liczby przestrzennej cząsteczki ICl3. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
Wzór elektronowy:
Rozstrzygnięcie: nie
$L_\text{p} = (3+2) = $ 5
Uwaga: Geometria cząsteczki nie podlega ocenie.