Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

Домашні завдання Глава 7

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    18471

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Завдання домашніх завдань

    Секція 1

    Вправа 1

    Вирішіть, чи теорія валентних зв'язків здатна пояснити форми наступних видів. Поясніть своє рішення, використовуючи відповідні діаграми електронної коробки.

    1. PDCl 4 2- (квадратний площинний)
    2. NiCl 4-2 (чотиригранний)
    3. Cr (СО) 6 (восьмигранний)
    4. ZnCl 4 2- (чотиригранний)
    5. Ag (NH 3) 2 + (лінійний)
    6. Au (pPH 3) 3 + (тригональний планарний)
    7. Cu (NH 3) 4 2+ (чотиригранний)
    Відповідь

    а) Ні. Потрібно було б перемістити електрон з однієї напівзаповненої d-орбіталі в іншу наполовину заповнену d-орбіталь. Це вимагатиме зворотного обертання електрона, який квантово-механічно не допускається.

    clipboard_ef1656d1e52e37df0e602bdf904b0e699.png

    б) Так, тому що s і p орбіталі порожні і можуть бути sp 3 гібридизовані:

    clipboard_e03fbad3227119961c8d0cec1524a9361.png

    в) Ні, тому що потрібно буде рухатися і обертати пару один s і два d електронів під спін-реверсом.

    clipboard_eb9a3202a6f376d1559fc8a348e17b934.png

    г) Так, тому що порожні s і p орбіталі доступні для гібридизації

    clipboard_e718a18b48aa245a6f862440f4966bee8.png

    д) Так, тому що порожні s і p орбіталі доступні для sp гібридизації, яка здатна пояснити лінійну форму.

    clipboard_ecb99b7936a334b02ee1bd26d59ffc4df.png

    f) Так, тому що порожні s і p орбіталі доступні для sp 2 гібридизації, яка здатна пояснити тригональну плоску форму.

    clipboard_e972afee591e073975eabc29c10bd563c.png

    g) Так, тому що порожні s і p орбіталі доступні для sp 3 гібридизації, яка здатна пояснити чотиригранну форму.

    clipboard_edc75fd4258fe662376b2f3af3e8d3d51.png

    Вправа 2

    Приймаємо гіпотетичне кубічне кришталеве поле. Передбачити, як енергії металевих d-орбіталів розщеплюються в цьому кристалічному полі? Поясніть своє рішення коротко. Яка симетрія цих орбіталей?

    Відповідь

    clipboard_e1a76d7a5ffdc337bf9a6cfafd42c9d57.png

    Вправа 3

    Октаедричне кристалічне поле Δ O для комплексу металів d 4 більше енергії спінового сполучення. Скільки непарних електронів ви очікували б у цьому комплексі?

    Відповідь

    Я очікував би двох непарних електронів.

    Вправа 4

    Перевірте, застосовуючи адаптовану до симетрії лінійну комбінацію атомних орбіталів (SALC) метод, що орбіталі лігандної групи, придатні для сигма-зв'язку, мають типи симетрії A g, E g та T 1u для октаедричного комплексу.

    Відповідь

    clipboard_e5ccdf0e4c58de4d11c72a0dd3a1692a6.png

    Вправа 5

    Чи можуть орбіталі 4p перехідного металу періоду 4 також зробити pi-зв'язування з лігандами у восьмигранному комплексі? Поясніть своє рішення коротко?

    Відповідь

    Так, орбіталі 4p мають симетрію T 1u, яка підходить для створення pi-зв'язку з орбіталями групи T 1u pi-ligand.

    Вправа 6

    Який з наступних лігандів ви очікуєте бути π-акцепторами? Поясніть своє рішення коротко.

    а) НІ +

    б) Н -

    в) Кл -

    г) СН 3 -

    Відповідь

    Тільки НІ +, тому що це єдиний ліганд, який має π * -орбіталі.

    Вправа 7

    Наведено загальний тригональний планарний комплекс композиції M (CN) 3. Скільки π- і π * орбіталей лігандів буде задіяно в π-склеюванні?

    Відповідь

    3* 4 = 12 орбіталей

    Вправа 8

    Енергії металу d орбіталей вищевказаного комплексу становлять -24 еВ. Енергії π-орбіталей ліганду -27 еВ, енергії π*-орбіталей -10 еВ. Чи очікуєте ви, що ліганд буде діяти як π-донор або як π-акцептор? Чому?

    Відповідь

    Він би виступав як пі-донор, тому що енергія пі-орбіталей набагато ближче до енергії металу d орбіталів.

    Вправа 9

    Дано два октаедричні комплекси МХ 6 і МІ 6. Енергія ліганда HOMO, придатного для сигма-склеювання, приблизно однакова, але орбітальне перекриття між металом і лігандом Y значно більше орбітального перекриття між лігандом X і металом. Для якого комплексу ви очікували б більшого Δ O?

    Відповідь

    Δ O буде більшим для орбіталів з лігандом Y. Це пов'язано з тим, що сильніші взаємодії піднімають енергію e g * орбіталей, і, таким чином, різниця в енергії між цими орбіталями та орбіталями t 2g стає більшою.

    Вправа 10

    Побудувати якісну молекулярно-орбітальну діаграму квадратного пірамідного комплексу, використовуючи адаптовану симетрію лінійну комбінацію атомних орбіталів. Розглянемо тільки сигма-склеювання.

    Відповідь

    clipboard_e2d36a7f37f5e4b64113534ab91317c26.png

    Вправа 11

    Сильні π-донорські ліганди призводять до зменшення восьмигранного лігандного поля Δo. Проілюструйте це, намалювавши відповідну частину діаграми МО.

    Відповідь

    clipboard_e70fb2f0dbc96b2f15efdeb8dcf510117.png

    Template:ContribLandskron