Zadanie 5.2. (0–2)

2025 Wiązania chemiczne. Oddziaływania międzycząsteczkowe › Hybrydyzacja orbitali i kształt cząsteczek Narysuj/zapisz wzór Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

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.

Model kulkowy cząsteczki typu AX3 z jedną wolną parą elektronową na atomie centralnym (żółta kulka centralna, trzy turkusowe podstawniki), Lp=4, kształt piramidy trygonalnej

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
Wymaganie ogólne
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) […] przetwarza informacje z różnorodnych źródeł.
Wymagania szczegółowe
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:

Wzór elektronowy ICl3: atom I w centrum połączony trzema wiązaniami pojedynczymi (kreskami) z trzema atomami Cl, każdy Cl ma trzy wolne pary elektronowe, atom I ma jedną wolną parę elektronową (widoczną jako kreska na dole struktury)
Wzór elektronowy $\ce{ICl3}$.

Rozstrzygnięcie: nie

$L_\text{p} = (3+2) = $ 5

Uwaga: Geometria cząsteczki nie podlega ocenie.

Podaj imię i e-mail, żeby zapisywać swoje odpowiedzi: