พันธะเคมี อ.จตุภรณ์...

พนัธะเคม ีอ.จตภุรณ์ สวสัดิ์รกัษา

แบบฝึกหัดท่ี 2.1 การเขยีนสตูรของสารประกอบโคเวเลนต์1. จงเขยีนสตูรแบบจุด และสตูรแบบเสน้ของโมเลกลุโคเวเลนต์บางชนิด (ระบุพนัธะโค

ออรดิ์เนตโคเวเลนต์ด้วย)

ชื่อสาร สตูรโมเลกลุ สตูรแบบจุด สตูรแบบเสน้กรดไนตรสั HNO2

กรดไนตรกิ HNO3

กรดคลอรสั HClO2

กรดซลัฟวิรกิ H2SO4

คารบ์อนไดออกไซด์

CO2

มเีทน CH4

กรดคารบ์อนิก

H2CO3

กรดอะซติิก CH3COOH

ไฮดราซนี N2H4

1


เอธลีิน C2H4

2. จงเขยีนสตูรแบบจุดและแบบเสน้ของไอออนต่อไปน้ีสตูร

ไอออนสตูรแบบจุด สตูรแบบ

เสน้สตูร

ไอออนสตูรแบบจุด สตูรแบบเสน้

ClO3- PO4

3-

SO32- N2H5

+

3. จงเขยีนสตูรแบบจุดหรอืแบบเสน้ (ขอ้ยกเวน้สำาหรบักฎออกเตต)1) ใน BF3 ธาต ุ B จะมเีวเลนซอิ์เล็กตรอนเท่ากับ 6 ซึ่งไมค่รบออกเตต ใน

ขณะท่ีธาต ุF ครบออกเตต

2) ใน BeCl2 ธาต ุ Be จะมเีวเลนซอิ์เล็กตรอนเท่ากับ 4 ซึ่งไมค่รบออกเตต ในขณะท่ีธาต ุCl ครบออกเต

3) ใน BF4- ทัง้ B และ F ต่างก็มเีวเลนซอิ์เล็กตรอนเท่ากับ 8 เป็นไปตามกฎ

ออกเตต2


4) ใน BCl3 . NH3 ทัง้ B , Cl , N และ F ต่างก็เป็นไปตามกฎออกเตต

5) ใน PCl5 ธาต ุ P เกิดพนัธะกับ Cl รวม 5 พนัธะจงึมเีวเลนซอิ์เล็กตรอนเท่ากับ 10 ซึ่งเกินออกเตต

6) ใน SF6 ธาต ุ S เกิดพนัธะกับ F รวม 6 พนัธะจงึมเีวเลนซอิ์เล็กตรอนเท่ากับ 12 ซึ่งเกินออกเตต

7) ใน ICl3 ธาต ุ I เกิดพนัธะกับ Cl รวม 3 พนัธะและมอิีเล็กตรอนคู่โดเดี่ยว 2 คู่ จงึรวมเป็น

10 อิเล็กตรอน ซึ่งเกินออกเตต

3


8) ใน Co(NH3)62+ ธาต ุ Co เกิดพนัธะกับ N ใน NH3 รวม 6 พนัธะจงึมี

เวเลนซอิ์เล็กตรอนเท่ากับ 12 ซึ่งเกินออกเตต

9) ใน NO ธาต ุ N มเีพยีง 7 อิเล็กตรอนซึ่งไมเ่ป็นไปตามกฎออกเตต

10) ใน NO2 ธาต ุ N เกิดพนัธะกับ O แต่มอิีเล็กตรอนเพยีง 7 ซึ่งไมค่รบออกเตต

11) ใน ClO2 ธาต ุ Cl เกิดพนัธะกับ O แต่มอิีเล็กตรอนเพยีง 7 ซึ่งไมค่รบออกเตต

4


แบบฝึกหัดท่ี 2.2 เรื่องประจุฟอรม์ลั

1. จงหาฟอรม์ลัชารจ์ของทกุอะตอมในโมเลกลุต่อไปน้ี ก. H2O

ข. O3

ค. NH4+

ง. SO3

จ. PO43-

5


ช. HCN

6


แบบฝึกหัดท่ี 2.3 เรื่องเรโซแนนซ์

1. จงเขยีนโครงสรา้งเรโซแนนซท์ี่เป็นไปได้ทัง้หมดของโมเลกลุต่อไปน้ีก. O3

ข. NO3-

ค. CO32-

ง. C2O42-

จ. C6H6

7


8


แบบฝึกหัดท่ี 2.4 เรื่องการเรยีกชื่อสารประกอบโคเวเลนต์1.จงเขยีนสตูรและอ่านชื่อสารประกอบโคเวเลนต์ต่อไปน้ี1)H กับ S

2)C กับ F

3)Be กับ H

4)S กับ O

5)P กับ Br

6) ไฮโดรเจนกับซลีิเนียม

7) ไอโอดีนกับฟอสฟอรสั

8) ไฮโดรเจนกับซลิิกอน

9)CO

10) N2O4

11) P4O10

12) Cl2O7

13) H2O

14) N2O

9


15) N2O5

10


11

โมเลกุล

โครงสรา้งลิวอิส

Bonding Pair

s

Nonbonding pairs

สตูรทัว่ไป

ชื่อรูปรา่งโมเลกลุมุม

พนัธะ

BeF2 2 0 AX2เสน้ตรง(linear) 180 ๐

BF3 3 0สามเหล่ียมแบนราบ(trigonal

planar)120 ๐

SO2 2 1มุมงอ หรอื ตัววี(bent or V-

shaped)<120

๐

CH4 4 0 ทรงสีห่น้า(tetrahedral)

109.5 ๐

NH3 3 1พรีะมดิฐาน

สามเหล่ียม(trigonal

pyramidal)

<109.5 ๐

H2O 2 2มุมงอ หรอื ตัววี

(bent , V-shaped)

<109.5 ๐

PF5 5 0พรีะมดิคู่ฐาน

สามเหล่ียม(trigonal

bipyramidal)

120 ๐, 90 ๐

SF4 4 1ไมก้ระดานหก(distorted

tetrahedron or seesaw)

<120๐,

<90 ๐

ClF3 3 2 รูปตัวที(T-shaped) <90 ๐

XeF2 2 3 เสน้ตรง(linear) 180 ๐

SF6 6 0 ทรงแปดหน้า (octahedral) 90 ๐

ClF5 5 1พรีะมดิฐานจตัรุสั

(square pyramid)

<90 ๐


แบบฝึกหัดท่ี 2.5 เรื่อง Valence Shell Electron-pair Repulsion (VSEPR)

แบบฝึกหัดท่ี 2.6 เรื่อง Valence Bond Theory (VBT) และ Orbital Hybridization

1. การอธบิายการเกิดพนัธะโดยใชท้ฤษฎีพนัธะเวเลนซ์BeF2

BF3

CH4

PF5

12


SF6

SO2

NH3

H2O

SF4

13


BrF3

XeF2

IF5

XeF4

C2H6

14


C2H4

C2H2

2. จงทำานายชนิดของไฮบรดิออรบ์ทิัล และมุมพนัธะ(โดยประมาณ) ของแต่ละตำาแหน่งตามโครงสรา้งที่ระบุ

- ตำาแหน่งที่ 1 ชนิดของไฮบรดิออรบ์ทัิล_______________ มุม

พนัธะ_________15



พนัธะ_________


พนัธะ_________


พนัธะ_________

- จำานวนพนัธะซกิมา____________พนัธะ จำานวนพนัธะไพ____________พนัธะ

แบบฝึกหัด 2.7 Molecular Orbital1. จงเขยีนแผนผังโมเลกลุารอ์อรบ์ทัิลของสารประกอบต่อไปน้ี

16

พนัธะเคมี อ.จตภุรณ์ สวสัดิ์รกัษา

A.Li2B.Be2C.B2D.C2

E. N2F. N2

+

G.N2-

H.O2

I. O2+

J. O22-

K.F2L. Ne2

2. จงเขยีนแผนผังโมเลกลุารอ์อรบ์ทัิลของสารประกอบต่อไปน้ีA.H2B.Li2C.LiH

D.HFE. COF. NO

G.CN

3. จงจดัเรยีงอิเล็กตรอนของสารต่อไปน้ีA.Li2B.Be2C.B2D.C2E. N2F. N2

+

G.N2-

H.O2I. O2

+

J. O22-

K.F2L. Ne2M. H2N.Li2

O.LiHP. HFQ.COR.NOS. CN

17

4. จงแสดงวธิกีารคำานวณอันดับพนัธะของสารประกอบพรอ้มระบุสมบติัแมเ่หล็ก

A.Li2B.Be2C.B2D.C2E. N2F. N2

+

G.N2-

H.O2I. O2

+

J. O22-

K.F2L. Ne2

M. H2N.Li2O.LiHP. HFQ.COR.NO

5. จงเขยีนการซอ้นเหล่ือมของออรบ์ทัิลของ HOMO และ LUMO ของ CO+

พนัธะเคม ีอ. จตภุรณ์ สวสัดิ์รกัษา

แบบฝึกหัด 2.8 ความยาวพนัธะและพลังงานพนัธะ

ความยาวพนัธะ1. จงเปรยีบเทียบความยาวพนัธะ N-O ใน NO2

- และ NO3-

2. จงเปรยีบเทียบความยาวพนัธะระหวา่งออกซเิจน-ออกซเิจนในโมเลกลุของ H2O2 , O3 และ O2

มุมพนัธะ

พนัธะเคม ีอ. จตภุรณ์ สวสัดิ์รกัษา

1. มุมระหวา่งพนัธะของสารในขอ้ใดรวมกันแล้วมค่ีามากท่ีสดุก) H2Se , CCl4ข) CO2 , GeH4

ค) CO32- , C2H4

ง) NH3 , H2O2. สารประกอบในขอ้ใดเป็นมุมงอ

ทัง้หมดก) H2O , CO2

ข) Cl2O , N2Oค) OF2 , H2Sง. ขอ้ 1 , 2 และ 3

3. โมเลกลุใดท่ีมมุีมพนัธะโตกวา่ 109.5 ๐

ก) CCl4ข) H2Seค) PCl3ง. CO2

4. สารใดที่มมุีมพนัธะโตท่ีสดุก) SiCl4

ข) BCl3ค) Cl2Oง) SF6

5. มุมพนัธะระหวา่ง H – Si – H ในโมเลกลุ SiH4 กับมุมพนัธะระหวา่ง H – As – H ในโมเลกลุ AsH3 ควรเท่ากันหรอืไม ่ เพราะเหตใุด............................................

..............................................................................

.................................. ................

...................................................

.......................................................

..............................................................................

.................................. ................

...................................................

...........

พนัธะเคม ี อ.จตภุรณ์ สวสัด์ิรกัษา **************************************************************************************

6. จงประมาณค่าของมุมพนัธะจากโมเลกลุต่อไปน้ีa)

b)

c)

d)

พลังงานพนัธะ1. ในปฏิกิรยิาต่อไปน้ี มพีนัธะใดบา้งท่ีสลาย และมพีนัธะใดบา้งเกิดขึ้นใหม่

ก. H2(g) + I2(g) 2HI(g)

ข. 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)

2. H2S (g) + 734 kJ H(g) + S(g) พลังงานพนัธะ (H-S) เป็นเท่าไร

3. การเปล่ียนแปลงต่อไปน้ีเป็นประเภทดดูหรอืคายพลังงานก. P(g) + 3H(g) PH3(g)

............................................ข. Cl4 (g) C(g) + 4I(g)

............................................ค. Cl(g) + e- Cl-(g)

............................................ง. Na(g) Na+(g) + e-

............................................

H O Cl

O

O

1

2H

H

H

O H3

4

H C C H

5

H C

O

O C

H

H

H6

7

8


จ. 2ClF(g) Cl2(g) + F2(g)............................................

4. จงคำานวณพลังงานความรอ้นในการเกิด HCl จากปฏิกิรยิา H-H(g) + Cl-Cl(g) 2H-Cl(g) กำาหนดพลังงานพนัธะ (H-H) = 436 kJ/mol , (Cl-Cl) = 242 kJ/mol , (H-Cl) = 431 kJ/mol

5. กำาหนดใหป้ฏิกิรยิาต่อไปน้ีมพีลังงาน 93 kJ และเป็นประเภทคายความรอ้น N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ถ้าพลังงานพนัธะของ H - H และ N - H มค่ีาเป็น 436 และ 391 kJ/mol ตามลำาดับ จงคำานวณพลังงานพนัธะของ N N

6. กำาหนด C(แกรไฟต์) + 2H2(g) CH4(g) ; H = -78.4 kJ พลังงานในการระเหดิของแกรไฟต์เป็นไอ = 717 kJ/mol และพลังงานพนัธะของ H-H = 436 kJ/mol จงคำานวณหาพลังงานพนัธะของ C-H ในรูป CH4 น้ี


7. จงหาค่า H ของปฏิกิรยิา 2C(s) + H2(g) C2H2(g) และพลังงานในการเกิดปฏิกิรยิาดังกล่าวดดูหรอืคายพลังงานกำาหนดให ้(1) C2H2(g) + 5/2O2(g) 2CO2(g) + H2O(l) H = -1300 kJ

(2) C(s) + O2(g) CO2(g) H = -394 kJ

(3) H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l) H = -289 kJ

8. จงหาค่า H ของปฏิกิรยิา NO(g) + O(g) NO2(g) และพลังงานในการเกิดปฏิกิรยิาดังกล่าวดดูหรอืคายพลังงานกำาหนดให ้ (1) NO(g) + O3(g) NO2(g) + O2(g) H

= -198.9 kJ (2) O3(g) 3/2O2(g) H = -

142.3 kJ (3) O2(g) 2O(g) H =

495.5 kJ


แบบฝึกหัด 2.9 สภาพขัว้ของโมเลกลุ

1. จงเขยีนสญัลักษณ์ + และ - แสดงสภาพขัว้ของพนัธะต่อไปน้ี

1. H – S 4. H – Si 7. N – H2. N – O 5. C – O 8. C – Cl3. C – H 6. Cl – F 9. O – S

2. จงเติมตารางใหส้มบูรณ์

โมเลกลุ อะตอมกลาง

รูปรา่งแสดงทิศทางของขัว้โมเลกลุ สภาพขัว้ของโมเลกลุ ()

NF3 มขีัว้ไมม่ขีัว้

XeF4 มขีัว้ไมม่ขีัว้

CHCl3 มขีัว้ไมม่ขีัว้

I3- มขีัว้ไมม่ขีัว้

PF2Cl3 มขีัว้ไมม่ขีัว้

3. จากสตูรโครงสรา้งของ Dichloroethylene (C2H2Cl2) จงอธบิายวา่แต่ละโมเลกลุมี

ขัว้หรอืไมม่ขีัว้ และมทิีศทางของขัว้เหมอืนกันหรอืไม ่ อยา่งไร

C C

H

Cl

H

Cl

C C

H

Cl

Cl

H

C C

H

H

Cl

Cl


แบบฝึกหัด 2.10 แรงยดึเหนี่ยวระหวา่งโมเลกลุโคเวเลนต์

1. จงบอกชนิดของแรงยดึเหน่ียวระหวา่งโมเลกลุท่ีสำาคัญของสารที่กำาหนดใหต่้อไปน้ี

สาร แรงยดึเหน่ียวระหวา่งโมเลกลุ1. มเีทน (CH4)

2. ไฮโดรเจนซลัไฟด์ (H2S)

3. นำ้าแขง็แหง้ (CO2)

4. กรดแอซติิก (CH3COOH)

5. ก๊าซฮีเลียม (He)

2. SiH4 มมีวลโมเลกลุสงูกวา่ NH3 แต่มจุีดเดือดตำ่ากวา่ เพราะเหตใุด

3. กำาหนดตารางแสดงจุดเดือดและจุดหลอมเหลวของสารดังน้ี

สาร จุดเดือด (๐ C)

จุดหลอมเหลว(๐ C)

เอทานอล(CH3CH2OH)เมทอกซีมเีทน(CH3OCH3)

78.3-23.0

-114.1-138.5

สารใดน่าจะมพีนัธะไฮโดรเจนยดึเหน่ียวระหวา่งโมเลกลุ จงแสดงพนัธะท่ีเกิดขึ้น


แบบฝึกหัด 2.11 พลังงานกับการเกิดสารประกอบไอออนิก

1. กำาหนดพลังงานการเปล่ียนแปลงต่างๆ ได้ดังนี้พลังงานการเกิดสารประกอบ KBr(s) = -392 kJ/molพลังงานการระเหดิของ K(s) = +90 kJ/molพลังงานไอออไนเซชนัลำาดับท่ี 1 ของ K(g) = +425 kJ/molพลังงานพนัธะของ Br2(g) = +192 kJ/molพลังงานโครงรา่งผลึกของ KBr(s) = -663 kJ/molจงเขยีนแผนภาพแสดงการเกิด KBr และคำานวณพลังงานอิเล็กตรอนอัฟฟนิิตี

ของโบรมนีอะตอม

2. Draw a Born-Harber cycle for the formation of BaBr2 from barium metal and bromine gas. Label each step with the appropriate thermodynamic quantity. Calculate the enthalpy of formation for BaBr2.

BaBr2 lattice energy -1950 kJ/molBa atomization energy +175 kJ/molBa 1st ionization energy +503 kJ/molBa 2nd ionization energy +965 kJ/molBr2 bond enthalpy +193 kJ/molBr electron affinity -325 kJ/mol


3. Give the following thermodynamic data calculates the enthalpy of formation for Fe2O3 from its component elements. You must draw a Born-Harber cycle and label each step in the cycle with the numerical value for the appropriate energy change. 1st Ionization energy for Fe +759 kJ/mol

2nd Ionization energy for Fe +1561 kJ/mol3rd Ionization energy for Fe +2957 kJ/molAtomization energy for Fe +351 kJ/molBond energy for O2(g) +498 kJ/molElectron affinity for O(g) -141 kJ/molElectron affinity for O-(g) +744 kJ/mol Lattice energy for Fe2O3(s) -14635 kJ/mol


แบบฝึกหัดท่ี 2.12 สมการไอออนิก 1. Show the total ionic and net ionic

1. ___AgNO3 (aq) + ___KCl (aq) ___AgCl (s) + ___KNO3 (aq)Net ionic:

2. ___Mg(NO3)2 (aq) + ___Na2CO3 (aq) ___MgCO3 (s) + ___NaNO3 (aq)Net ionic:

3. manganese(II) chloride(aq) + ammonium carbonate(aq) manganese(II) carbonate(s) + ammonium chloride(aq)

Total ionic:Net ionic:

4. chromium(III) nitrate (aq) + iron(II) sulfate (aq) chromium(III) sulfate (aq) + iron(II) nitrate (aq)


3. Please complete the following reactions, and show the total ionic and net ionic forms of the equation:

1. K3PO4 (aq) + Al(NO3)3 (aq) Total ionic:Net ionic:

2. Ni(NO3)3 (aq) + KBr (aq) Total ionic:Net ionic:

3. cobalt(III) bromide(aq) + potassium sulfide(aq)



4. barium nitrate(aq) + ammonium phosphate(aq) Total ionic:Net ionic:

5. calcium hydroxide(aq) + iron(III) chloride(aq) Total ionic:Net ionic:

6. KBr(aq) + AgNO3(aq)

Ionic:Net ionic:

7. CuSO4(aq) + (NH4)2S(aq) Ionic:Net ionic:

8. CaCl2 (aq) + Na2CO3(aq) Ionic:Net ionic:

9. Na2SO4(aq) + BaCl2(aq) Ionic:Net ionic:

10. Cu(s) + AgNO3(aq) Ionic:Net ionic:

11. CH3COOH(aq) + NaOH(aq) Ionic:Net ionic:


แบบฝึกหัด 2.13 สมบติับางประการของสารประกอบไอออนิก

1. นำาโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) 2 g ใสล่งในบกีเกอรท่ี์มนีำ้าบรรจุอยู ่ 100 cm3

เมื่อ NaOH ละลายหมดพบวา่สารละลายและบกีเกอรร์อ้นขึ้นอยา่งรวดเรว็ก. การละลายของ NaOH เป็นการเปล่ียนแปลงพลังงานแบบใด เพราะเหตใุด

ข. เขยีนสมการแสดงขัน้ตอนการละลายของ NaOH และบอกชื่อพลังงานท่ีเกี่ยวขอ้งในแต่ละขัน้

2. ทดลองละลายสาร A B และ C อยา่งละ 3 g ในนำ้า 50 cm3 แล้ววดัอุณหภมูท่ีิเปล่ียนไปของสารละลาย ได้ผลการทดลองดังน้ี

สาร อุณหภมูขิองนำ้า (๐ C)

อุณหภมูขิองสารละลาย (๐ C)

A 29.0 57.0B 29.0 29.0C 29.0 24.0

ก. การละลายของสาร A B และ C เป็นการเปล่ียนแปลงพลังงานแบบใด

ข. เพราะเหตใุดอุณหภมูขิองสารละลาย B จงึไมเ่ปล่ียนแปลง

พันธะเคมี อ.จตุภรณ์...

Documents

Transcript of พันธะเคมี อ.จตุภรณ์...