2016-Oefeningenles 12 oplossingen PDF

Preview

Summary

Download 2016-Oefeningenles 12 oplossingen PDF

Description

1

Oefening 1 Gebruik onderstaande gegevens om E te bepalen voor de reactie Ba(s) + Cl2(g) BaCl2(s). Teken ook een energiediagramma. kJ/mol

kJ/mol

IE1 Ba

503

EA1 Cl

349

IE2 Ba

965

BDE Cl2

239

Eatomisatie Ba(s)

178

Roosterenergie BaCl2

2056

869 kJ/mol

2

reactie

E (kJ/mol)

1

atomisatie Ba

Ba(s)

Ba(g)

+178

2

atomisatie Cl2

Cl2(g)

2 Cl(g)

+239

3

IE1 Ba

Ba(g)

Ba+(g) + e

+503

4

IE2 Ba

Ba+(g)

5

EA1 Cl

2

6

roosterenergie

Ba2+(g) + 2 Cl

globale reactie

Ba(s) + Cl2(g)

(Cl(g)

Ba2+(g) + e Cl

+965

(g))

(g)

2 ( 349) BaCl2(s)

BaCl2(s)

2056 869

3

Energie

Ba2+(g) + 2 e + 2 Cl(g)

965 kJ

698 kJ Ba2+(g) + 2 Cl

Ba+(g) + e + 2 Cl(g)

ionen in gasfase; v = 0: r =

503 kJ Ba(g) + 2 Cl(g)

(g)

atomen in gasfase; v = 0: r = 239 kJ

Ba(g) + Cl2(g)

178 kJ

Ba(s) + Cl2(g)

elementen

vormingsreactie BaCl2 Ba(s) + Cl2(g) BaCl2(s)

E rooster = 2056 kJ

Ev BaCl2(s) = 869 kJ

ionaire verbinding: ionen in kristalrooster

BaCl2(s)

Oefening 2 Rangschik onderstaande verbindingen in volgorde van toenemende H-C-H bindingshoek. Verklaar je antwoord. Geef tevens de hybridisatie en de elektronenconfiguratie van C in elk van de onderstaande verbindingen. verbindingen CH4, CH3+, CH3 , CH2; CH22+; CH22

5

H2

C2

, H3C , CH4, H2C, H3

C+ ,

H2

C2+

104, 107, 109.5, 120, 120, 180 H2C2 : 8 val.el.; 4 LW; 2 bd + 2 ep; tetrahedrische schikking LW H3C : 8 val. el.; 4 LW; 3 bd + 1 ep; tetrahedrische schikking LW H2C: 6 val. el.; 3 LW; 2 bd + 1 ep; trigonale schikking LW H3C+: 6 val. el.; 3 LW; 3 bindingen; trigonale schikking LW H2C2+: 4 val. el.; 2 LW; 2 bd; lineaire schikking LW e-configuratie C

bindingshoek

H2C2

[He] (2sp3)2 (2sp3)2 (2sp3)1 (2sp3)1

104

H3C

[He] (2sp3)2 (2sp3)1 (2sp3)1 (2sp3)1

107

H4C

[He] (2sp3)1 (2sp3)1 (2sp3)1 (2sp3)1

109.5

H2C

[He] (2sp2)2 (2sp2)1 (2sp2)1 2pz0

120

H3C+

[He] (2sp2)1 (2sp2)1 (2sp2)1 2pz0

120

H2C2+

[He] (2sp)1 (2sp)1 2py0 2pz0

180

Oefening 3 Bepaal de invloed van het toevoegen van een elektron op de bindingslengte, de bindingssterkte en de magnetische eigenschappen van onderstaande verbindingen BC, CO, NO en ClO

sp menging

sp menging

sp menging

BC

NO

CO

ClO

paramagnetisch

paramagnetisch

diamagnetisch

paramagnetisch

7 val.e

11 val.e

10 val.e

13 val.e

BOBC

5 2 2

1 .5

BONO

8 3 2

2 .5

BO CO

8 2 2

3

BOClO

8 5 2

1 .5

BC

NO

CO

ClO

diamagnetisch 8 val.e

paramagnetisch 12 val.e

paramagnetisch 11 val.e

diamagnetisch 14 val.e

BOBC

6 2 2

2

BONO

8 4 2

2

BO CO

8 3 2

2 .5

BOClO

8 6 2

1

effect toevoegen elektron op rAB BC

BDE

magnetische eig. para

dia

NO

para

para

CO

dia

para

ClO

para

dia

Oefening 4 Geef de elektronenconfiguratie Xe in a) XeOF4 b) XeO 2F2

10

a) XeOF4: 42 valentie-elektronen

O

O F

F

F

F

Xe F

•VB-frame: bevat 40 valentie-e

Xe-

Xe: 6 LW ⇒ octahedrische schikking LW

F

F

4 Xe-F; 1 Xe-O; 3 vrije e-paren op elke F; 2 vrije e-paren op O; 1 vrij e-paar op Xe

F

⇒ sp3d2

dominant

5 bindingen + 1 ep: vierkant pyramidaal 14 e rond Xe

• -MO-systeem: bevat 2 valentie-e combinatie van 2pz op O en 5 dxz op Xe

X [K Xe [Kr]] 4d 10 (5sp (5 3d2)2 (5sp (5 3d2)1 (5sp (5 3d2)1 (5sp (5 3d2) 1 (5sp (5 3d2)1 (5sp (5 3d2)1 5dxz1 O [He] (2sp2)2 (2sp2)2 (2sp2)1 2pz1

12 e rond Xe 14 e rond Xe 16 e rond Xe

aantal FL

aantal RS

2

1

0

1

2

4

energetische evaluatie RS +FL op Xe; -FL op O

volgorde bijdrage

OK

2

OK

1

-FL op O; +Fl op F

niet OK

zeer gering

allen +FL op F en/of op O

niet OK

zeer gering

b) XeO2F2: 34 valentie-elektronen F O

F O

F

2 Xe-F; 2 Xe-O; 3 vrije e-paren op elke F; 2 vrije e-paren op elke O; 1 vrij e-paar op Xe

O

Xe O

•VB-frame: bevat 36 valentie-e

F

Xe O

Xe

Xe: 5 LW ⇒ TPB schikking LW

O

F

⇒ sp3d

F

dominant

4 bindingen + 1 ep: wip

• -MO-systeem: bevat 4 valentie-e 14 e rond Xe

combinatie van 2pz op elke O met 5dxz en 5 dyz op Xe

Xe [Kr] 4d10 (5sp3d)2 (5sp3d)1 (5sp3d)1 (5sp3d2)1 (5sp3d2)1 5dyz1 5dxz1 O [He] (2sp2)2 (2sp2)2 (2sp2)1 2pz1 10 e rond Xe 12 e rond Xe 14 e rond Xe

16 e rond Xe

aantal FL

aantal RS

4

1

2

-FL op O

niet OK

zeer gering

4

2

2

-FL op O; 1 +FL op F

niet OK

zeer gering

2

2

1

4

1

2

-FL op O; 2

+FL op F

niet OK

zeer gering

2

4

1

-FL op O; 1

+FL op F

niet OK

zeer gering

0

1

energetische evaluatie RS

FL op O; 1 +FL op Xe

volgorde bijdrage

OK

OK allen hebben +FL op F

niet OK

2

1 zeer gering

Oefening 5 Teken de resonantiestructuren van benzonitrile, bepaal de bindingsorde van elke binding. Bepaal het aantal elekronen dat betrokken is in resonantie. Geef de elektronenconfiguratie van alle atomen in benzonitrile.

5

7

C

6

C

N

C

N

N

C

N

C

N

1 2

4 3

2 1 1 1 1 6 1.2 ⇒ C1C2 : BO 5 5 C2C3 : BO

1 2 2 2 1 8 1.6 ⇒ 5 5

C3C4 : BO

2 1 1 1 2 5

C4C5 : BO

1 2 2 1 1 7 1.4 ⇒ 5 5

C5C6 : BO

2 1 1 2 2 8 1.6 ⇒ 5 5

C1C 6 : BO

C1C7 : BO

7 1.4 ⇒ 5

1 2 1 1 1 6 1.2 ⇒ 5 5 1 1 2 2 2 8 1.6 ⇒ 5 5

grens

grens

C1C2 en C1C6

1.2

1.35

1.5

grens

C2C3 en C5C6 grens

grens

C3C4 en C4C5

grens

grens

C1C7 C7CN : BO

1.5

1.55

1.4

1.45

1.5

1

1.3

1.6

3 3 2 2 2 12 2.4 ⇒ 5 5

grens

H H C C

H

C

C

C

N

30 gelokaliseerde valentie-e: VB-frame

C C

8 geDElokaliseerde valentie-e: -MO-systeem

H

H •VB-frame: bevat 30 valentie-e (5

C-H; 7

C-C; 1

C-N, 1

C-N; 1 vrij e-paar op N)

rond C1-C6: 3 LW ⇒ trigonale schikking LW

H H C H

C

C

C

C

⇒ C1-C6: sp2 hybridisatie

N

⇒ alle bindingshoeken rond C&-C6: 120

C C

rond C7 en N: 2 LW ⇒ lineaire schikking LW

H

⇒ C7 en N: sp hybridisatie

H

⇒ bindingshoek C1-C7-N: 180 ⇒ alle atomen liggen in 1 vlak (planaire molecule)

• -MO-systeem: bevat 8 valentie-e gedelokaliseerd over 8 atomen combinatie van: 1 2pz op N, 1 2pz op alle C N [He]

(2sp)2

(2sp)1

2py1

C(1) - C(6) [He]

H

2pz1

C

C(7) [He] (2sp)1 (2sp)1 2py1 2pz1 (2sp2)1

H

(2sp2)1

(2sp2)1

H 2pz1

C

C

C H

C C C

H

N...