Námsgögn
Innskrá
Hleð efnisyfirliti...

Efnisyfirlit

  1. Formáli
    1. Inngangur
    2. 7.1 Jónatengi
    3. 7.2 Samgild tengi
    4. 7.3 Lewis-tákn og byggingar
    5. 7.4 Formlegar hleðslur og rafeindaómun
    6. 7.5 Styrkur jóna- og samgildra tengja
    7. 7.6 Sameindabygging og skautun
    8. Lykilhugtök
    9. Lykiljöfnur
    10. Samantekt
    11. Æfingar
  2. A | Lotukerfið
  3. B | Nauðsynleg stærðfræði
  4. C | Mælieiningar og umreiknistuðlar
  5. D | Grunnfastar í eðlisfræði
  6. E | Eiginleikar vatns
  7. F | Samsetning sýra og basa á markaði
  8. G | Staðalvarmafræðilegir eiginleikar valinna efna
  9. H | Jónunarfastar veikra sýra
  10. I | Jónunarfastar veikra basa
  11. J | Leysnimargfeldi
  12. K | Myndunarfastar fyrir flókjónir
  13. L | Staðalspenna rafskauta (hálfhólfa)
  14. M | Helmingunartímar nokkurra geislavirkra samsætna
  15. Atriðaskrá
Efnafræði 2e (IS)Kafli 7Æfingar
Skrá inn til að leggja til breytingu
77 Efnatengi og sameindarúmfræði

Æfingar

FYRRI KAFLI

Samantekt

NÆSTI KAFLI

Inngangur

Æfingar

7.1 Jónatengi

1.

Tekur katjón til sín róteindir til að mynda jákvæða hleðslu, eða tapar hún rafeindum?

2.

Járn(III)súlfat [Fe2(SO4)3] samanstendur af Fe3+ og SO42− jónum. Útskýrðu hvers vegna sýni af járn(III)súlfati er óhlaðið.

3.

Hverjar af eftirfarandi frumeindum má búast við að myndu mynda neikvæðar jónir í jónaefnum úr tveimur frumefnum og hverjar myndu mynda jákvæðar jónir: P, I, Mg, Cl, In, Cs, O, Pb, Co?

4.

Hverjar af eftirfarandi frumeindum má búast við að myndu mynda neikvæðar jónir í jónaefnum úr tveimur frumefnum og hverjar myndu mynda jákvæðar jónir: Br, Ca, Na, N, F, Al, Sn, S, Cd?

5.

Spáðu fyrir um hleðslu einatóma jóna sem myndast úr eftirfarandi frumeindum í jónaefnum úr tveimur frumefnum:

(a) P

(b) Mg

(c) Al

(d) O

(e) Cl

(f) Cs

6.

Spáðu fyrir um hleðslu einatóma jóna sem myndast úr eftirfarandi frumeindum í jónaefnum úr tveimur frumefnum:

(a) I

(b) Sr

(c) K

(d) N

(e) S

(f) In

7.

Skrifaðu rafeindaskipan fyrir hverja af eftirfarandi jónum:

(a) As3−

(b) I−

(c) Be2+

(d) Cd2+

(e) O2−

(f) Ga3+

(g) Li+

(h) N3−

(i) Sn2+

(j) Co2+

(k) Fe2+

(l) As3+

8.

Skrifaðu rafeindaskipan fyrir einatóma jónirnar sem myndast úr eftirfarandi frumefnum (sem mynda mestan styrk einatóma jóna í sjó):

(a) Cl

(b) Na

(c) Mg

(d) Ca

(e) K

(f) Br

(g) Sr

(h) F

9.

Skrifaðu fulla rafeindaskipan fyrir hverja af eftirfarandi frumeindum og fyrir einatóma jónina sem finnst í jónaefnum úr tveimur frumefnum sem innihalda frumefnið:

(a) Al

(b) Br

(c) Sr

(d) Li

(e) As

(f) S

10.

Búðu til lista yfir sex jónaefni út frá innihaldslýsingum nokkurra almennra neysluvara. Skrifaðu efnaformúlu hvers efnasambands. (Þú gætir þurft að fletta upp sumum formúlum í viðeigandi heimildum.)

7.2 Samgild tengi

11.

Hvers vegna er rangt að tala um sameind í föstu NaCl?

12.

Hvaða upplýsingar er hægt að nota til að spá fyrir um hvort tengi milli tveggja frumeinda sé samgilt eða jónalegt?

13.

Spáðu fyrir um hver af eftirfarandi efnasamböndum eru jónaleg og hver eru samgild, út frá staðsetningu frumeinda þeirra í lotukerfinu:

(a) Cl2CO

(b) MnO

(c) NCl3

(d) CoBr2

(e) K2S

(f) CO

(g) CaF2

(h) HI

(i) CaO

(j) IBr

(k) CO2

14.

Útskýrðu muninn á óskautuðu samgildu tengi, skautuðu samgildu tengi og jónatengi.

15.

Út frá staðsetningu í lotukerfinu skal ákvarða hvor frumeindin í hverju pari er rafneikvæðari:

(a) Br eða Cl

(b) N eða O

(c) S eða O

(d) P eða S

(e) Si eða N

(f) Ba eða P

(g) N eða K

16.

Út frá staðsetningu í lotukerfinu skal ákvarða hvor frumeindin í hverju pari er rafneikvæðari:

(a) N eða P

(b) N eða Ge

(c) S eða F

(d) Cl eða S

(e) H eða C

(f) Se eða P

(g) C eða Si

17.

Út frá staðsetningu þeirra í lotukerfinu skal raða frumeindunum í hverri af eftirfarandi röðum eftir vaxandi rafneikvæðni:

(a) C, F, H, N, O

(b) Br, Cl, F, H, I

(c) F, H, O, P, S

(d) Al, H, Na, O, P

(e) Ba, H, N, O, As

18.

Út frá staðsetningu þeirra í lotukerfinu skal raða frumeindunum í hverri af eftirfarandi röðum eftir vaxandi rafneikvæðni:

(a) As, H, N, P, Sb

(b) Cl, H, P, S, Si

(c) Br, Cl, Ge, H, Sr

(d) Ca, H, K, N, Si

(e) Cl, Cs, Ge, H, Sr

19.

Hvaða frumeindir geta tengst brennisteini þannig að jákvæð hluthleðsla myndist á brennisteinsfrumeindinni?

20.

Hvert er skautaðasta tengið?

(a) C–C

(b) C–H

(c) N–H

(d) O–H

(e) Se–H

21.

Tilgreindu skautaðara tengið í hverju eftirtalinna para:

(a) HF eða HCl

(b) NO eða CO

(c) SH eða OH

(d) PCl eða SCl

(e) CH eða NH

(f) SO eða PO

(g) CN eða NN

22.

Hverjar af eftirfarandi sameindum eða jónum innihalda skautuð tengi?

(a) O3

(b) S8

(c) O22−

(d) NO3−

(e) CO2

(f) H2 S

(g) BH4−

7.3 Lewistákn og Lewisbyggingar

23.

Skrifaðu Lewistákn fyrir hverja af eftirfarandi jónum:

(a) As3−

(b) I−

(c) Be2+

(d) O2−

(e) Ga3+

(f) Li+

(g) N3−

24.

Margar einatóma jónir finnast í sjó, þar á meðal jónir sem myndast úr eftirfarandi frumefnum. Skrifaðu Lewistákn fyrir einatóma jónirnar sem myndast úr eftirfarandi frumefnum:

(a) Cl

(b) Na

(c) Mg

(d) Ca

(e) K

(f) Br

(g) Sr

(h) F

25.

Skrifaðu Lewistákn jónanna í hverju af eftirfarandi jónaefnum og Lewistákn frumeindanna sem þær myndast úr:

(a) MgS

(b) Al2O3

(c) GaCl3

(d) K2O

(e) Li3N

(f) KF

26.

Í Lewisbyggingunum sem hér eru taldar upp tákna M og X ýmis frumefni í þriðju lotu lotukerfisins. Skrifaðu formúlu hvers efnasambands með því að nota efnatákn hvers frumefnis:

(a)

Tvær Lewisbyggingar eru sýndar side-by-side, each surrounded by brackets. The left structure shows the symbol M with a upphækkað two positive sign. The right shows the symbol X surrounded by four stök rafeindapör with a upphækkað two negative sign outside of the brackets.

(b)

Tvær Lewisbyggingar eru sýndar side-by-side, each surrounded by brackets. The left structure shows the symbol M with a upphækkað three positive sign. The right structure shows the symbol X surrounded by four stök rafeindapör with a upphækkað negative sign and a niðurskrifað three both outside of the brackets.

(c)

Tvær Lewisbyggingar eru sýndar side-by-side, each surrounded by brackets. The left structure shows the symbol M with a upphækkað positive sign and a niðurskrifað two outside of the brackets. The right structure shows the symbol X surrounded by four stök rafeindapör with a upphækkað two negative sign outside of the brackets.

(d)

Tvær Lewisbyggingar eru sýndar side-by-side, each surrounded by brackets. The left structure shows the symbol M with a upphækkað three positive sign and a niðurskrifað two outside of the brackets. The right structure shows the symbol X surrounded by four stök rafeindapör with a upphækkað two negative sign and niðurskrifað three both outside of the brackets.
27.

Skrifaðu Lewisbygginguna fyrir tvíatóma sameindina P2, sem er óstöðugt form fosfórs og finnst í fosfórgufu við háan hita.

28.

Skrifaðu Lewisbyggingar fyrir eftirfarandi:

(a) H2

(b) HBr

(c) PCl3

(d) SF2

(e) H2CCH2

(f) HNNH

(g) H2CNH

(h) NO−

(i) N2

(j) CO

(k) CN−

29.

Skrifaðu Lewisbyggingar fyrir eftirfarandi:

(a) O2

(b) H2CO

(c) AsF3

(d) ClNO

(e) SiCl4

(f) H3O+

(g) NH4+

(h) BF4−

(i) HCCH

(j) ClCN

(k) C22+

30.

Skrifaðu Lewisbyggingar fyrir eftirfarandi:

(a) ClF3

(b) PCl5

(c) BF3

(d) PF6−

31.

Skrifaðu Lewisbyggingar fyrir eftirfarandi:

(a) SeF6

(b) XeF4

(c) SeCl3+

(d) Cl2BBCl2 (inniheldur B–B tengi)

32.

Teiknaðu Lewisbyggingar fyrir:

(a) PO43−

(b) ICl4−

(c) SO32−

(d) HONO

33.

Leiðréttu eftirfarandi fullyrðingu: „Tengin í föstu PbCl2 eru jónatengi; tengið í HCl sameind er samgilt. Þar af leiðandi eru allar gildisrafeindirnar í PbCl2 staðsettar á Cl− jónunum og öllum gildisrafeindunum í HCl sameind er deilt milli H og Cl frumeindanna.“

34.

Teiknaðu Lewisbyggingar fyrir eftirfarandi sameindir eða jónir:

(a) SbH3

(b) XeF2

(c) Se8 (hringsameind með hring úr átta Se frumeindum)

35.

Metanól, H3COH, er notað sem eldsneyti í sumum kappakstursbílum. Etanól, C2H5OH, er mikið notað sem eldsneyti fyrir bíla í Brasilíu. Bæði metanól og etanól mynda CO2 og H2O við bruna. Skrifaðu efnajöfnur fyrir þessi brunahvörf þar sem Lewisbyggingar eru notaðar í stað efnaformúla.

36.

Margar plánetur í sólkerfinu okkar innihalda lífræn efni, þar á meðal metan (CH4 ) og snefil af etýleni (C2H4 ), etani (C2H6 ), própýni (H3CCCH) og díasetýleni (HCCCCH). Teiknaðu Lewisbyggingar fyrir hverja þessara sameinda.

37.

Kolefnisfjórklóríð var áður notað í slökkvitæki fyrir rafmagnselda. Það er ekki lengur notað í þessum tilgangi vegna þess að eitraða gastegundin fosgen, Cl2CO, getur myndast. Teiknaðu Lewisbyggingar fyrir kolefnisfjórklóríð og fosgen.

38.

Greindu hvaða frumeindir svara til hverrar af eftirfarandi rafeindaskipan. Teiknaðu síðan Lewistákn fyrir þá algengu jón sem myndast úr hverri frumeind:

(a) 1 s 2 2 s 2 2 p5

(b) 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s2

(c) 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2 3 d10

(d) 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2 3 d 10 4 p4

(e) 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2 3 d 10 4 p1

39.

Hér er gefin upp uppröðun frumeinda í nokkrum líffræðilega mikilvægum sameindum. Fullkomnaðu Lewisbyggingar þessara sameinda með því að bæta við fjöltengjum og stökum rafeindapörum. Ekki bæta við fleiri frumeindum.

(a) amínósýran serín:

Lewisbygging er sýnd. A nitrogen atom is með eintengi to two hydrogen atoms and a carbon atom. The carbon atom is með eintengi to a hydrogen atom and two other carbon atoms. One of these carbon atoms is með eintengi to two hydrogen atoms and an oxygen atom. The oxygen atom is bonded to a hydrogen atom. The other carbon atom is með eintengi to two oxygen atoms, one of which is bonded to a hydrogen atom.

(b) þvagefni:

Lewisbygging er sýnd. A nitrogen atom is með eintengi to two hydrogen atoms and a carbon atom. The carbon atom is með eintengi to an oxygen atom and another nitrogen atom. That nitrogen atom is then með eintengi to two hydrogen atoms.

(c) pýruvínsýra:

Lewisbygging er sýnd. A carbon atom is með eintengi to three hydrogen atoms and another carbon atom. The second carbon atom is með eintengi to an oxygen atom and a third carbon atom. This carbon is then með eintengi to two oxygen atoms, one of which is með eintengi to a hydrogen atom.

(d) úrasíl:

A Lewis hexagonal ring structure is shown. From the top of the ring (moving clockwise), three carbon atoms, one nitrogen atom, a carbon atom, and a nitrogen atom are með eintengi to each another. The top carbon atom is með eintengi to an oxygen atom. The second and third carbons and the nitrogen atom are each með eintengi to a hydrogen atom. The next carbon atom is með eintengi to an oxygen atom, and the last nitrogen atom is með eintengi to a hydrogen atom.

(e) kolsýra:

Lewisbygging er sýnd. A carbon atom is með eintengi to three oxygen atoms. Two of those oxygen atoms are each með eintengi to a hydrogen atom.
40.

Efnasamband með mólmassa um það bil 28 g/mol inniheldur 85,7% kolefni og 14,3% vetni miðað við massa. Skrifaðu Lewisbyggingu fyrir sameind efnasambandsins.

41.

Efnasamband með mólmassa um það bil 42 g/mol inniheldur 85,7% kolefni og 14,3% vetni miðað við massa. Skrifaðu Lewisbyggingu fyrir sameind efnasambandsins.

42.

Tvær uppraðanir frumeinda eru mögulegar fyrir efnasamband með mólmassa um það bil 45 g/mol sem inniheldur 52,2% C, 13,1% H og 34,7% O miðað við massa. Skrifaðu Lewisbyggingar fyrir sameindirnar tvær.

43.

Hvernig eru eintengi, tvítengi og þrítengi lík? Hvernig eru þau ólík?

7.4 Formlegar hleðslur og vokbyggingar

44.

Skrifaðu vokbyggingar sem lýsa dreifingu rafeinda í hverri þessara sameinda eða jóna.

(a) selendíoxíð, OSeO

(b) nítratjón, NO3−

(c) saltpéturssýra, HNO3 (N er tengt við OH-hóp og tvær O-frumeindir)

(d) bensen, C6H6:

Lewisbygging sýnir a hexagonal ring composed of six carbon atoms. They form single bonds to each another and single bonds to one hydrogen atom each.

(e) formatjónin:

Lewisbygging sýnir a carbon atom með eintengi to two oxygen atoms and a hydrogen atom. The structure is surrounded by brackets and there is a upphækkað negative sign.
45.

Skrifaðu vokbyggingar sem lýsa dreifingu rafeinda í hverri þessara sameinda eða jóna.

(a) brennisteinsdíoxíð, SO2

(b) karbónatjónin, CO32−

(c) vetniskarbónatjónin, HCO3− (C er tengt við OH-hóp og tvær O-frumeindir)

(d) pýridín:

A Lewis structure depicts a hexagonal ring composed of five carbon atoms and one nitrogen atom. Each carbon atom is með eintengi to a hydrogen atom.

(e) allýljónin:

Lewisbygging sýnir a carbon atom með eintengi to two hydrogen atoms and a second carbon atom. The second carbon atom is með eintengi to a hydrogen atom and a third carbon atom. The third carbon atom is með eintengi to two hydrogen atoms. The whole structure is surrounded by brackets, and there is a upphækkað negative sign.
46.

Skrifaðu vokbyggingar ósons, O3, þess efnis í efri lögum lofthjúpsins sem verndar jörðina fyrir útfjólublárri geislun.

47.

Natríumnítrít, sem notað hefur verið til að rotverja beikon og annað kjöt, er jónaefni. Skrifaðu vokbyggingar nítrítjónarinnar, NO2−.

48.

Út frá þeim tengjum sem eru til staðar, útskýrðu hvers vegna ediksýra, CH3CO2H, inniheldur tvær ólíkar gerðir kolefnis-súrefnistengja, á meðan asetatjónin, sem myndast við tap vetnisjónar úr ediksýru, inniheldur aðeins eina gerð kolefnis-súrefnistengis. Beinagrindur þessara efnategunda eru sýndar hér:

Tvær Lewisbyggingar eru sýndar with a double headed arrow in between. The left structure shows a carbon atom með eintengi to three hydrogen atoms and a second carbon atom. The second carbon is með eintengi to two oxygen atoms. One of the oxygen atoms is með eintengi to a hydrogen atom. The right structure, surrounded by brackets and with a upphækkað negative sign, depicts a carbon atom með eintengi to three hydrogen atoms and a second carbon atom. The second carbon atom is með eintengi to two oxygen atoms.
49.

Teiknaðu Lewisbyggingar fyrir eftirfarandi og taktu með vokbyggingar þar sem við á. Tilgreindu hvaða samband hefur sterkasta kolefnis-súrefnistengið.

(a) CO2

(b) CO

50.

Tannkrem sem innihalda natríumvetniskarbónat (natríumbíkarbónat) og vetnisperoxíð eru mikið notuð. Teiknaðu Lewisbyggingar fyrir vetniskarbónatjónina og vetnisperoxíðsameindina, ásamt vokbyggingum þar sem við á.

51.

Ákvarðaðu formlega hleðslu hvers frumefnis í eftirfarandi:

(a) HCl

(b) CF4

(c) PCl3

(d) PF5

52.

Ákvarðaðu formlega hleðslu hvers frumefnis í eftirfarandi:

(a) H3O+

(b) SO42−

(c) NH3

(d) O22−

(e) H2O2

53.

Reiknaðu formlega hleðslu klórs í sameindunum Cl2, BeCl2 og ClF5.

54.

Reiknaðu formlega hleðslu hvers frumefnis í eftirfarandi efnasamböndum og jónum:

(a) F2 CO

(b) NO−

(c) BF4−

(d) SnCl3−

(e) H2CCH2

(f) ClF3

(g) SeF6

(h) PO43−

55.

Teiknaðu allar mögulegar vokbyggingar fyrir hvert þessara efnasambanda. Ákvarðaðu formlega hleðslu hverrar frumeindar í hverri vokbygging:

(a) O3

(b) SO2

(c) NO2−

(d) NO3−

56.

Miðað við formlega hleðslu, hvor eftirfarandi uppröðun frumeinda er líklegri til að vera rétt í nítrosýlklóríði: ClNO eða ClON?

57.

Miðað við formlega hleðslu, hvor eftirfarandi uppröðun frumeinda er líklegri til að vera rétt í undirklórsýru: HOCl eða OClH?

58.

Miðað við formlega hleðslu, hvor eftirfarandi uppröðun frumeinda er líklegri til að vera rétt í brennisteinsdíoxíði: OSO eða SOO?

59.

Teiknaðu byggingu hýdroxýlamíns, H3NO, og ákvarðaðu formlegar hleðslur; flettu upp byggingunni. Er raunveruleg bygging í samræmi við formlegu hleðslurnar?

60.

Joð myndar röð flúoríða (talin upp hér). Skrifaðu Lewisbyggingar fyrir hvert þessara fjögurra efnasambanda og ákvarðaðu formlega hleðslu joðfrumeindarinnar í hverri sameind:

(a) IF

(b) IF3

(c) IF5

(d) IF7

61.

Skrifaðu Lewisbyggingu og efnaformúlu efnasambandsins sem hefur mólmassa um það bil 70 g/mol og inniheldur 19,7% köfnunarefni og 80,3% flúor miðað við massa, og ákvarðaðu formlega hleðslu frumeindanna í þessu efnasambandi.

62.

Hverja af eftirfarandi byggingum mætti búast við fyrir saltpéturssýrling? Ákvarðaðu formlegu hleðslurnar:

Tvær Lewisbyggingar eru sýndar, with the word “or” in between. The left structure shows a nitrogen atom með eintengi to an oxygen atom with three stök rafeindapör. It is also með eintengi to a hydrogen atom and með tvítengi to an oxygen atom with two stök rafeindapör. The right structure shows a hydrogen atom með eintengi to an oxygen atom with two stök rafeindapör. The oxygen atom is með eintengi to a nitrogen atom which is með tvítengi to an oxygen atom with two stök rafeindapör.
63.

Brennisteinssýra er það iðnaðarefni sem framleitt er í mestu magni á heimsvísu. Um 41 milljón tonna er framleidd á hverju ári í Bandaríkjunum einum. Skrifaðu Lewisbyggingu fyrir brennisteinssýru, H2SO4, sem hefur tvær súrefnisfrumeindir og tvo OH-hópa tengda við brennisteininn.

7.5 Styrkur jónatengja og samgildra tengja

64.

Hvort tengið í hverju af eftirfarandi pörum er sterkast?

(a) C–C eða C=C

(b) C–N eða C≡N

(c) C≡O eða C=O

(d) H–F eða H–Cl

(e) C–H eða O–H

(f) C–N eða C–O

65.

Notaðu tengjaorkurnar í töflu 7.2 til að ákvarða nálæga vermisbreytingu fyrir hvert af eftirfarandi efnahvörfum:

(a) H2(g)+Br2(g)⟶2HBr(g)

(b) CH4(g)+I2(g)⟶CH3I(g)+HI(g)

(c) C2H4(g)+3O2(g)⟶2CO2(g)+2H2O(g)

66.

Notaðu tengjaorkurnar í töflu 7.2 til að ákvarða nálæga vermisbreytingu fyrir hvert af eftirfarandi efnahvörfum:

(a) Cl2(g)+3F2(g)⟶2ClF3(g)

(b) H2C=CH2(g)+H2(g)⟶H3CCH3(g)

(c) 2C2H6(g)+7O2(g)⟶4CO2(g)+6H2O(g)

67.

Þegar sameind getur myndað tvær mismunandi byggingar er sú bygging sem hefur sterkari tengi venjulega stöðugra formið. Notaðu tengjaorkur til að spá fyrir um rétta byggingu hýdroxýlamínsameindarinnar:

Two Lewis structures are shows with the word “or” written in between them. The left structure shows a nitrogen atom with one stakt rafeindapar með eintengi to two hydrogen atoms. It is also bonded to an oxygen atom with two stök rafeindapör. The oxygen atom is bonded to a hydrogen atom. The right structure shows a nitrogen atom með eintengi to three hydrogen atoms and an oxygen atom with three stök rafeindapör.
68.

Hvernig er tengjaorka HCl(g) frábrugðin staðalmyndunarvermi HCl(g)?

69.

Notaðu gögn um staðalmyndunarvermi í viðauka G til að sýna hvernig hægt er að nota staðalmyndunarvermi HCl(g) til að ákvarða tengjaorkuna.

70.

Notaðu gögn um staðalmyndunarvermi í viðauka G til að reikna út tengjaorku tvítengisins milli kolefnis og brennisteins í CS2.

71.

Notaðu gögn um staðalmyndunarvermi í viðauka G til að ákvarða hvort tengið er sterkara: S–F tengið í SF4(g) eða í SF6(g)?

72.

Notaðu gögn um staðalmyndunarvermi í viðauka G til að ákvarða hvort tengið er sterkara: P–Cl tengið í PCl3(g) eða í PCl5(g)?

73.

Ljúktu við eftirfarandi Lewisbyggingu með því að bæta við tengjum (ekki frumeindum) og tilgreindu síðan lengsta tengið:

A Lewis structure is shown that is missing its bonds. It shows a horizontal row of six carbon atoms, equally spaced. Three hydrogen atoms are drawn around the first carbon, two around the second, one above the fifth, and two by the sixth.
74.

Notaðu tengjaorkuna til að reikna út nálægt gildi fyrir ΔH í eftirfarandi efnahvarfi. Hvort formið af FNO2 er stöðugra?

Tvær Lewisbyggingar eru sýndar with a right-facing arrow in between. The left structure shows a nitrogen atom með tvítengi to an oxygen atom with two stök rafeindapör. It is also bonded to a fluorine atom and another oxygen atom, each with three stök rafeindapör. The right structure shows an oxygen atom with two stök rafeindapör með tvítengi to a nitrogen atom with one stakt rafeindapar. This nitrogen atom is með eintengi to an oxygen with two stök rafeindapör. The oxygen atom is með eintengi to a fluorine atom with three stök rafeindapör.
75.

Notaðu meginreglur atómbyggingar til að svara hverju af eftirfarandi: 1

(a) Geisli Ca-frumeindarinnar er 197 pm; geisli Ca2+ jónarinnar er 99 pm. Útskýrðu þennan mun.

(b) Grindarorka CaO(s) er –3460 kJ/mol; grindarorka K2O er –2240 kJ/mol. Útskýrðu þennan mun.

(c) Miðað við þessi jónunargildi, útskýrðu muninn á Ca og K hvað varðar fyrstu og aðra jónunarorku þeirra.

FrumefniFyrsta jónunarorka (kJ/mol)Önnur jónunarorka (kJ/mol)
K4193050
Ca5901140

(d) Fyrsta jónunarorka Mg er 738 kJ/mol og Al er 578 kJ/mol. Útskýrðu þennan mun.

76.

Grindarorka LiF er 1023 kJ/mol og fjarlægðin milli Li og F er 200,8 pm. NaF kristallast í sömu byggingu og LiF en með Na–F fjarlægðina 231 pm. Hvert af eftirfarandi gildum er næst því að vera grindarorka NaF: 510, 890, 1023, 1175 eða 4090 kJ/mol? Rökstuddu valið.

77.

Fyrir hvaða af eftirfarandi efnum þarf minnsta orku til að breyta einu móli af fasta efninu í aðskildar jónir?

(a) MgO

(b) SrO

(c) KF

(d) CsF

(e) MgF2

78.

Hvarfmálms,M,viðhalógen,X2,erútvermiðeinsogþessijafnasýnir:M(s)+X2(g)⟶MX2(s).Fyrirhvernafeftirfarandiliðumskaltilgreinahvaðavalkosturgerirhvarfiðmeiraútvermið.Rökstuddusvörin.

(a) stór geisli eða lítill geisli fyrir M2+

(b) há jónunarorka eða lág jónunarorka fyrir M

(c) vaxandi tengjaorka fyrir halógenið

(d) minnkandi rafeindafíkn fyrir halógenið

(e) vaxandi stærð anjónarinnar sem halógenið myndar

79.

Grindarorka LiF er 1023 kJ/mol og fjarlægðin milli Li og F er 201 pm. MgO kristallast í sömu byggingu og LiF en með fjarlægðina 205 pm milli Mg og O. Hvert af eftirfarandi gildum er næst því að vera grindarorka MgO: 256 kJ/mol, 512 kJ/mol, 1023 kJ/mol, 2046 kJ/mol eða 4008 kJ/mol? Rökstuddu svarið.

80.

Hvort efnasamband í hverju af eftirfarandi pörum hefur meiri grindarorku? Athugið: Mg2+ og Li+ hafa svipaðan geisla; O2− og F− hafa svipaðan geisla. Rökstuddu svörin.

(a) MgO eða MgSe

(b) LiF eða MgO

(c) Li2O eða LiCl

(d) Li2Se eða MgO

81.

Hvort efnasamband í hverju af eftirfarandi pörum hefur meiri grindarorku? Athugið: Ba2+ og

K+ hafa svipaðan geisla; S2− og Cl− hafa svipaðan geisla. Rökstuddu svörin.

(a) K2O eða Na2O

(b) K2S eða BaS

(c) KCl eða BaS

(d) BaS eða BaCl2

82.

Hvert af eftirfarandi efnasamböndum krefst mestrar orku til að breyta einu móli af fasta efninu í aðskildar jónir?

(a) MgO

(b) SrO

(c) KF

(d) CsF

(e) MgF2

83.

Hvert af eftirfarandi efnasamböndum krefst mestrar orku til að breyta einu móli af fasta efninu í aðskildar jónir?

(a) K2S

(b) K2O

(c) CaS

(d) Cs2S

(e) CaO

84.

Grindarorka KF er 794 kJ/mol og fjarlægðin milli jóna er 269 pm. Na–F

fjarlægðin í NaF, sem hefur sömu byggingu og KF, er 231 pm. Hvert af eftirfarandi gildum er næsta nálgun við grindarorku NaF: 682 kJ/mol, 794 kJ/mol, 924 kJ/mol, 1588 kJ/mol eða 3175 kJ/mol? Rökstuddu svarið.

7.6 Sameindabygging og skautun

85.

Útskýrðu hvers vegna HOH-sameindin er bogin en HBeH-sameindin er línuleg.

86.

Hvaða eiginleika Lewisbyggingar má nota til að skera úr um hvort rafeindapararúmfræði og sameindabygging sameindar (eða jónar) séu nákvæmlega eins?

87.

Útskýrðu muninn á rafeindapararúmfræði og sameindabyggingu.

88.

Af hverju er H–N–H tengjahornið í NH3 minna en H–C–H tengjahornið í CH4? Af hverju er H–N–H tengjahornið í NH4+ nákvæmlega eins og H–C–H tengjahornið í CH4?

89.

Útskýrðu hvernig sameind sem inniheldur skautuð tengi getur verið óskautuð.

90.

Almennt gildir að MXₙ sameindir (þar sem M stendur fyrir miðjufrumeind og X fyrir endafrumeindir; n = 2–5) eru skautaðar ef eitt eða fleiri stök rafeindapör eru á M. NH3 (M = N, X = H, n = 3) er dæmi um þetta. Til eru tvær sameindabyggingar með stökum rafeindapörum sem eru undantekningar frá þessari reglu. Hverjar eru þær?

91.

Spáðu fyrir um rafeindapararúmfræði og sameindabyggingu hverrar af eftirfarandi sameindum eða jónum:

(a) SF6

(b) PCl5

(c) BeH2

(d) CH3+

92.

Greindu rafeindapararúmfræði og sameindabyggingu hverrar af eftirfarandi sameindum eða jónum:

(a) IF6+

(b) CF4

(c) BF3

(d) SiF5−

(e) BeCl2

93.

Hver er rafeindapararúmfræði og sameindabygging hverrar af eftirfarandi sameindum eða jónum?

(a) ClF5

(b) ClO2−

(c) TeCl42−

(d) PCl3

(e) SeF4

(f) PH2−

94.

Spáðu fyrir um rafeindapararúmfræði og sameindabyggingu hverrar af eftirfarandi jónum:

(a) H3O+

(b) PCl4−

(c) SnCl3+

(d) BrCl4−

(e) ICl3

(f) XeF4

(g) SF2

95.

Greindu rafeindapararúmfræði og sameindabyggingu hverrar af eftirfarandi sameindum:

(a) ClNO (N er miðjufrumeindin)

(b) CS2

(c) Cl2CO (C er miðjufrumeindin)

(d) Cl2 SO (S er miðjufrumeindin)

(e) SO2 F2 (S er miðjufrumeindin)

(f) XeO2 F2 (Xe er miðjufrumeindin)

(g) ClOF2+ (Cl er miðjufrumeindin)

96.

Spáðu fyrir um rafeindapararúmfræði og sameindabyggingu hvers af eftirfarandi:

(a) IOF5 (I er miðjufrumeindin)

(b) POCl3 (P er miðjufrumeindin)

(c) Cl2 SeO (Se er miðjufrumeindin)

(d) ClSO + (S er miðjufrumeindin)

(e) F2 SO (S er miðjufrumeindin)

(f) NO2−

(g) SiO44−

97.

Hverjar af eftirfarandi sameindum og jónum innihalda skautuð tengi? Hverjar þessara sameinda og jóna hafa tvískautsvægi?

(a) ClF5

(b) ClO2−

(c) TeCl42−

(d) PCl3

(e) SeF4

(f) PH2−

(g) XeF2

98.

Hverjar þessara sameinda og jóna innihalda skautuð tengi? Hverjar þessara sameinda og jóna hafa tvískautsvægi?

(a) H3O+

(b) PCl4−

(c) SnCl3−

(d) BrCl4−

(e) ICl3

(f) XeF4

(g) SF2

99.

Hverjar af eftirfarandi sameindum hafa tvískautsvægi?

(a) CS2

(b) SeS2

(c) CCl2F2

(d) PCl3 (P er miðjufrumeindin)

(e) ClNO (N er miðjufrumeindin)

100.

Tilgreindu þær sameindir sem hafa tvískautsvægi:

(a) SF4

(b) CF4

(c) Cl2CCBr2

(d) CH3Cl

(e) H2CO

101.

Sameindin XF3 hefur tvískautsvægi. Er X bór eða fosfór?

102.

Sameindin XCl2 hefur tvískautsvægi. Er X beryllín eða brennisteinn?

103.

Er sameindin Cl2BBCl2 skautuð eða óskautuð?

104.

Þrjár byggingar eru mögulegar fyrir PCl2F3 þar sem fosfór er miðjufrumeindin. Teiknaðu þær og ræddu hvernig mælingar á tvískautsvægi gætu hjálpað til við að greina á milli þeirra.

105.

Lýstu sameindabyggingunni umhverfis tilgreindu frumeindina eða frumeindirnar:

(a) brennisteinsfrumeindin í brennisteinssýru, H2SO4 [(HO)2SO2]

(b) klórfrumeindin í klórsýru, HClO3 [HOClO2]

(c) súrefnisfrumeindin í vetnisperoxíði, HOOH

(d) köfnunarefnisfrumeindin í saltpéturssýru, HNO3 [HONO2]

(e) súrefnisfrumeindin í OH-hópnum í saltpéturssýru, HNO3 [HONO2]

(f) miðlæga súrefnisfrumeindin í ósonsameindinni, O3

(g) hver kolefnisfrumeindanna í própýni, CH3CCH

(h) kolefnisfrumeindin í freoni, CCl2F2

(i) hver kolefnisfrumeindanna í alleni, H2CCCH2

106.

Teiknaðu Lewisbyggingar og spáðu fyrir um lögun hvers efnasambands eða jónar:

(a) CO2

(b) NO2−

(c) SO3

(d) SO32−

107.

Sameind með formúluna AB2, þar sem A og B tákna mismunandi frumeindir, gæti haft eina af þremur mismunandi lögunum. Teiknaðu og nefndu þessar þrjár mismunandi laganir sem sameindin gæti haft. Gefðu dæmi um sameind eða jón fyrir hverja lögun.

108.

Sameind með formúluna AB3, þar sem A og B tákna mismunandi frumeindir, gæti haft eina af þremur mismunandi lögunum. Teiknaðu og nefndu þessar þrjár mismunandi laganir sem sameindin gæti haft. Gefðu dæmi um sameind eða jón sem hefur hverja þessara lagana.

109.

Teiknaðu Lewisrafeindapunktabyggingar fyrir þessar sameindir og taktu með vokbyggingar þar sem það á við:

(a) CS32−

(b) CS2

(c) CS

(d) spáðu fyrir um sameindalaganirnar á CS32− og CS2 og útskýrðu hvernig þú komst að þeim niðurstöðum

110.

Hver er sameindabygging stöðuga formsins af FNO2? (N er miðjufrumeindin.)

111.

Efnasamband með mólmassa sem er um það bil 42 g/mol inniheldur 85,7% kolefni og 14,3% vetni. Hver er sameindabygging þess?

112.

Notaðu hermilíkanið til að leysa eftirfarandi verkefni fyrir tveggja frumeinda sameind:

(a) Stilltu gildi rafneikvæðni þannig að tengjatvískautið beinist að B. Ákvarðaðu síðan hver gildi rafneikvæðninnar þurfa að vera til að snúa tvískautinu við þannig að það beinist að A.

(b) Með jákvæða hluthleðslu á A, kveiktu á rafsviðinu og lýstu því sem gerist.

(c) Með litla neikvæða hluthleðslu á A, kveiktu á rafsviðinu og lýstu því sem gerist.

(d) Endurstilltu allt, hafðu síðan stóra neikvæða hluthleðslu á A, kveiktu á rafsviðinu og lýstu því sem gerist.

113.

Notaðu hermilíkanið til að leysa eftirfarandi verkefni fyrir raunverulega sameind. Þú gætir þurft að snúa sameindunum í þrívídd til að sjá ákveðin tvískaut.

(a) Teiknaðu upp tengjatvískautin og sameindartvískautið (ef eitthvert er) fyrir O3. Útskýrðu athuganir þínar.

(b) Skoðaðu tengjatvískautin fyrir NH3. Notaðu þessi tvískaut til að spá fyrir um hvort N eða H sé rafneikvæðara.

(c) Spáðu fyrir um hvort það ætti að vera sameindartvískaut fyrir NH3 og, ef svo er, í hvaða átt það muni vísa. Hakaðu í reitinn fyrir sameindartvískaut til að prófa tilgátu þína.

114.

Notaðu herminn Lögun sameinda til að byggja sameind. Byrjaðu á miðjufrumeindinni og smelltu á tvítengið til að bæta við einu tvítengi. Bættu síðan við einu eintengi og einu stöku rafeindapari. Snúðu sameindinni til að skoða rúmfræðina í heild sinni. Nefndu rúmfræði rafeindahópanna og sameindabygginguna og spáðu fyrir um tengjahornið. Smelltu síðan á gátreitina neðst og til hægri í herminum til að athuga svörin þín.

115.

Notaðu herminn Lögun sameinda til að kanna raunverulegar sameindir. Veldu H2O á flipanum Raunverulegar sameindir. Skiptu á milli hamanna „raunverulegt“ og „líkan“. Útskýrðu muninn sem þú tekur eftir.

116.

Notaðu herminn Lögun sameinda til að kanna raunverulegar sameindir. Á flipanum Raunverulegar sameindir skaltu velja haminn „líkan“ og S2O. Hvert er tengjahorn líkansins? Útskýrðu hvort „raunverulega“ tengjahornið ætti að vera stærra eða minna en kjörhorn líkansins.

Námsgögn.is þýðing á efni frá OpenStax. Frítt frumrit: https://openstax.org/books/chemistry-2e/pages/1-introduction Leyfi upprunabókar: CC BY-NC-SA 4.0. Námsgögn er sjálfstætt verkefni; OpenStax styður hvorki né vottar þýðinguna.

FYRRI KAFLI

Samantekt

NÆSTI KAFLI

Inngangur