Вариант 1: 1. Составьте структурные формулы следующих веществ и укажите тип химической связи: OF2; Na2CO3; NF3. Какие

Григорьевна

23

Давайте начнем с первой задачи.

1. Составим структурные формулы данных веществ и укажем тип химической связи:

- OF2: \(O=F \, \vdash\). В данном случае, вещество содержит атом кислорода (O) и атом фтора (F), между которыми установлена ковалентная связь.
- Na2CO3: \(Na^{-} - O - C - O - O^{-} - Na^{+}\). В данном случае, вещество содержит ионы натрия (Na^{+}) и карбоната (CO3^{2-}), между которыми установлена ионная связь.
- NF3: \(N \equiv F \, \vdash\). В данном случае, вещество содержит атом азота (N) и атомы фтора (F), между которыми установлена ковалентная связь.

Теперь рассмотрим типы кристаллических решеток в этих веществах:

- В OF2, кристаллическая решетка является молекулярной. Молекулы OF2 взаимодействуют между собой слабыми дисперсионными силами Ван-дер-Ваальса.
- В Na2CO3, кристаллическая решетка является ионной. Ионы Na+ и CO3^{2-} располагаются в кристаллической решетке таким образом, чтобы минимизировать общую энергию системы.
- В NF3, кристаллическая решетка также является молекулярной. Молекулы NF3 взаимодействуют между собой слабыми дисперсионными силами Ван-дер-Ваальса.

Перейдем ко второй задаче.

2. Иллюстрируем образование связей в следующих веществах и охарактеризуем их по типу, полярности, механизму формирования и перекрытию электронных облаков:

- Cl2: \(\displaystyle\frac{Cl}{{Cl}} \, \sigma \). В данном случае, два атома хлора (Cl) образуют ковалентную связь путем обмена парой электронов (связь одинарная). Связь является неполярной и формируется за счет общего перекрытия двух s-орбиталей.
- C2Cl4: \(\displaystyle\frac{C}{{Cl}} - \displaystyle\frac{C}{{Cl}} \, \sigma \, \displaystyle\frac{C}{{C}} \, \pi \). В данном случае, два атома углерода (C) и четыре атома хлора (Cl) образуют ковалентные связи. Связь между атомами C и Cl является одиночной (\(\sigma\))-связью, а связь между атомами C является двойной (\(\pi\))-связью. Связи являются неполярными и формируются за счет перекрытия s- и p-орбиталей.
- MgF2: \(\displaystyle\frac{Mg}{{F}} - \displaystyle\frac{F}{{Mg}} \, \sigma \). В данном случае, атом магния (Mg) и два атома фтора (F) образуют ионную связь. Атом магния отдает два электрона фтору, чтобы образовать ион Mg^{2+}, а атомы фтора получают электроны, образуя ионы F^{-}. Полярность связей определяется разностью электроотрицательностей элементов. Механизм формирования - обмен электронами, перекрытие электронных облаков отсутствует.

Перейдем к третьей задаче.

3. HF способно неограниченно смешиваться с водой благодаря образованию водородной связи. Водородная связь - это тип межмолекулярной связи, в которой водородный атом, связанный с электроотрицательным атомом (в данном случае, атом фтора), притягивается к электроотрицательному атому (кислороду в молекуле воды) другой молекулы. В результате образуется сильное электростатическое взаимодействие между этими молекулами, что позволяет им связываться.

Схема образования водородной связи между молекулами воды и фтороводорода выглядит следующим образом:

\[
\begin{array}{c}
H \cdots O \Rightarrow H - O \cdots H \Rightarrow H - O - H : H - F \Rightarrow \\
\Rightarrow H - O - H \cdots F - H
\end{array}
\]

В данной схеме, \(H\) обозначает атом водорода, \(O\) - атом кислорода, \(F\) - атом фтора. Две молекулы воды и одна молекула фтороводорода образуют водородную связь между атомами водорода и кислорода.

Надеюсь, эти подробные объяснения помогут вам понять задачу.