Какую молекулу имеет тетраэдрическую форму из следующих: H2O, CH4, PH3, BCl3? Составьте ее электронную формулу и изобразите схему перекрывания атомных орбиталей.

Химия 11 класс Структура молекул и химическая связь тетраэдрическая форма Молекулы H2O CH4 PH3 BCl3 электронная формула схема перекрывания атомные орбитали Новый

Чтобы определить, какая из указанных молекул имеет тетраэдрическую форму, давайте проанализируем каждую из них.

• H2O (вода): Эта молекула имеет угловую форму из-за наличия двух неподелённых электронных пар на атоме кислорода. Углы между связями составляют примерно 104.5 градусов.
• CH4 (метан): Эта молекула имеет тетраэдрическую форму. Углы между связями составляют 109.5 градусов. В метане углерод образует четыре одиночные связи с водородом, и у него нет неподелённых электронных пар.
• PH3 (фосфин): Эта молекула имеет угловую форму, но не тетраэдрическую. Углы между связями составляют около 93.5 градусов из-за наличия одной неподелённой электронной пары.
• BCl3 (трихлорид бора): Эта молекула имеет плоскую тригональную форму, так как бор образует три связи с атомами хлора и не имеет неподелённых электронных пар.

Таким образом, молекула, обладающая тетраэдрической формой, это CH4 (метан).

Теперь составим электронную формулу для метана:

• Углерод (C) имеет 4 валентных электрона.
• Каждый водород (H) имеет 1 валентный электрон.
• В метане углерод образует 4 ковалентные связи с 4 атомами водорода, используя все свои валентные электроны.

Электронная формула метана выглядит так:

C: 1s² 2s² 2p³ (все электроны участвуют в образовании связей с водородом)

H: 1s¹ (каждый водород образует одну связь с углеродом)

Теперь изобразим схему перекрывания атомных орбиталей в метане:

1. Атом углерода использует свои 2s и 2p орбитали для образования гибридных sp³ орбиталей.
2. Каждая из 4 sp³ орбиталей образует ковалентную связь с 1s орбиталью каждого атома водорода.

Таким образом, мы имеем 4 сп³-гибридные орбитали, которые располагаются в тетраэдрической геометрии, и каждая из них перекрывается с 1s орбиталью водорода, образуя 4 ковалентные связи.

Итак, метан (CH4) имеет тетраэдрическую форму, и его электронная формула и схема перекрывания орбиталей подтверждают это.