Zestaw 8 zadań maturalnych z geometrii cząsteczek z odpowiedziami: typy hybrydyzacji (sp, sp2, sp3), kształt cząsteczek i jonów, wpływ wolnych par elektronowych na kąty między wiązaniami, wiązania σ i π oraz polarność cząsteczek.
Określ typ hybrydyzacji atomu centralnego oraz kształt cząsteczek: BeCl2 (w fazie gazowej), BF3, CH4. Podaj wartości kątów między wiązaniami.
BeCl2 – hybrydyzacja sp, cząsteczka liniowa, kąt 180°. BF3 – sp2, trójkątna płaska, kąt 120°. CH4 – sp3, tetraedryczna, kąt ok. 109,5°.
W cząsteczkach NH3 i H2O atom centralny ma hybrydyzację sp3. Wyjaśnij, dlaczego cząsteczki te mają różne kształty i mniejsze kąty między wiązaniami niż metan.
Atom azotu w NH3 ma jedną wolną parę elektronową – cząsteczka ma kształt piramidy trygonalnej (kąt ok. 107°). Atom tlenu w H2O ma dwie wolne pary – cząsteczka jest kątowa (kąt ok. 104,5°). Wolne pary elektronowe odpychają pary wiążące silniej niż pary wiążące siebie nawzajem, dlatego kąty są mniejsze niż 109,5°, a kształt opisujemy tylko położeniem atomów.
Podaj liczbę wiązań σ i π w cząsteczkach: etenu (C2H4), etynu (C2H2) i tlenku węgla(IV) (CO2).
C2H4: 5 wiązań σ i 1 wiązanie π. C2H2: 3 wiązania σ i 2 wiązania π. CO2: 2 wiązania σ i 2 wiązania π.
Wiązania C=O w cząsteczce CO2 i wiązania O–H w cząsteczce H2O są spolaryzowane. Wyjaśnij, dlaczego CO2 jest cząsteczką niepolarną, a H2O – polarną.
Cząsteczka CO2 jest liniowa i symetryczna – momenty dipolowe obu wiązań mają przeciwne kierunki i się znoszą. Cząsteczka H2O jest kątowa, więc momenty dipolowe wiązań się sumują i cząsteczka ma wypadkowy moment dipolowy.
Określ hybrydyzację atomu centralnego i kształt jonów NH4+ oraz H3O+.
W obu jonach atom centralny ma hybrydyzację sp3. NH4+ – cztery wiązania, brak wolnych par: kształt tetraedryczny. H3O+ – trzy wiązania i jedna wolna para: kształt piramidy trygonalnej.
Określ typ hybrydyzacji każdego atomu węgla w cząsteczce propenu CH2=CH–CH3.
Atomy węgla połączone wiązaniem podwójnym (C1 i C2) mają hybrydyzację sp2, a atom węgla grupy metylowej (C3) – sp3.
Kąt między wiązaniami w cząsteczce ozonu O3 wynosi ok. 117°. Określ hybrydyzację centralnego atomu tlenu, kształt cząsteczki i to, czy jest polarna.
Centralny atom tlenu ma hybrydyzację sp2 (dwa wiązania σ i jedna wolna para). Cząsteczka jest kątowa, a ponieważ nie jest symetryczna liniowo, jest (słabo) polarna.
Spośród cząsteczek: CCl4, NH3, BF3, CHCl3, CO2 wybierz te, które są niepolarne, choć zawierają wiązania spolaryzowane. Uzasadnij wybór.
Niepolarne są CCl4 (tetraedr), BF3 (trójkąt płaski) i CO2 (cząsteczka liniowa) – ich symetryczna budowa sprawia, że momenty dipolowe wiązań się znoszą. NH3 (piramida z wolną parą) i CHCl3 (różne podstawniki przy węglu) są polarne.
ODBIERZ NOTATKI MATURALNE GWARANCJA WYNIKU!
Jeżeli nie zdobędziesz minimum 70% na maturze z biologii – zwrócimy Ci pieniądze za notatki! ✨
📘 Przejdź do notatek