Пространственное строение молекул

Форма молекулы — зависит от числа электронных пар вокруг центрального атома, типа химических связей и наличия неподелённых электронных пар. Определяется теорией отталкивания электронных пар (VSEPR).

Мисал: $CO_2$ — линейная форма с углом 180°.

Типичные формы молекул:

• 2 (линейная) — $CO_2$, линейная, угол 180°.
• 3 (треугольная) — $BF_3$, плоская треугольная, угол 120°.
• 4 (тетраэдр) — $CH_4$, тетраэдрическая, угол 109,5°.
• 4 (с 1 неподелённой парой) — $NH_3$, пирамидальная, угол 107°.
• 4 (с 2 неподелёнными парами) — $H_2O$, изогнутая, угол 104,5°.

Гибридизация валентных орбиталей

Гибридизация — процесс смешивания атомных орбиталей с образованием одинаковых по форме и энергии гибридных орбиталей.

Виды гибридизации:

• sp — 2 гибридные орбитали, линейная форма, пример: $BeCl_2$, $CO_2$, угол 180°.
• $sp^2$ — 3 гибридные орбитали, плоская треугольная форма, пример: $BF_3$, $C_2H_4$, угол 120°.
• $sp^3$ — 4 гибридные орбитали, тетраэдрическая форма, пример: $CH_4$, $NH_3$, $H_2O$, угол 109,5°.
• $sp^3d$ — 5 гибридных орбиталей, тригональная бипирамидальная форма, пример: $PCl_5$, углы 90° и 120°.
• $sp^3d^2$ — 6 гибридных орбиталей, октаэдрическая форма, пример: $SF_6$, угол 90°.

Как определить гибридизацию:

1. Определи число электронных пар (связанных + неподелённых) у центрального атома.
2. 2 пары → sp, 3 пары → $sp^2$, 4 пары → $sp^3$, 5 → $sp^3d$, 6 → $sp^3d^2$.

Пространственное строение кристаллов

Кристалл — твёрдое вещество с упорядоченным расположением частиц в пространстве.

Два типа твёрдых веществ:

• Кристаллические — частицы расположены в строгом порядке (NaCl, алмаз).
• Аморфные — нет чёткой структуры (стекло, пластмасса).

Типы кристаллических решёток

• Атомная — структурные единицы: атомы, связь: ковалентная, примеры: алмаз, $SiO_2$, свойства: очень твёрдые, высокая t° плавления, не проводят ток.
• Молекулярная — структурные единицы: молекулы, связь: слабые (ван-дер-ваальсовы, водородные), примеры: лёд, $I_2$, $CO_2$ (сухой лёд), свойства: низкая t° плавления, летучие.
• Ионная — структурные единицы: ионы, связь: электростатическая, примеры: NaCl, $CaF_2$, свойства: твёрдые, хрупкие, растворимы в воде, проводят ток в растворе.
• Металлическая — структурные единицы: атомы металлов + «электронный газ», связь: металлическая, примеры: Fe, Cu, Al, свойства: пластичные, проводят ток и тепло.

Советы для ОРТ

• Если в кристалле ионная решётка → вещество твёрдое, хрупкое, растворимое в воде, электропроводно в растворе.
• Атомная решётка → всегда твёрдое, с высокой t° плавления, не растворяется.
• Молекулярная → низкая t° плавления, легко испаряется.
• Металлическая → электропроводность, ковкость, блеск.

Пример вопроса ОРТ: Вопрос: Укажи тип кристаллической решётки у льда. Ответ: молекулярная.