Опишите строение частиц HCIO3, CIO2, методом валентных связей: тип гибридизации АО хлора, число и тип связей, геометрическую форму и угол между связями. Локализованные или делокализованные п-связи в этих частицах? Полярна ли молекула CIO2 (дайте обоснованный ответ)?
Начнем с HCIO3. Для определения строения частицы, нам необходимо определить количество и тип связей, а также геометрическую форму.
Тип гибридизации атомов хлора можно определить, рассмотрев электронную конфигурацию атома хлора (Cl). Общая конфигурация атома хлора: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5. Для образования связи восемь из десяти электронов p-оболочки атома хлора должны участвовать в связи. То есть, хлор должен гибридизироваться. Поскольку молекула HCIO3 изоморфна молекуле HNO3, которая имеет пирамидалную структуру, тип гибридизации атома хлора в HCIO3 будет sp3.
Теперь рассмотрим число и тип связей. В молекуле HCIO3 атом водорода (H) образует одну σ-связь с атомом кислорода (O). Атом кислорода (O) в свою очередь образует одну σ-связь с атомом хлора (Cl) и две σ-связи с атомами кислорода (O). Таким образом, у нас имеется одна O-H связь, одна O-Cl связь и три O-O связи.
Теперь об определении геометрической формы и угла между связями. Так как все электронные облака вокруг центрального атома хлора идентичны, и углеродные области связей равны, молекула HCIO3 будет иметь пирамидальную геометрическую форму. Угол между связями O-Cl-O будет около 109.5°, так как это угол между атомами водорода воды, которая имеет такую же геометрию.
Теперь давайте рассмотрим частицу CIO2. В молекуле CIO2 тип гибридизации атома хлора будет sp2.
По количеству и типу связей, у нас есть одна σ-связь между атомом кислорода (O) и атомом хлора (Cl), и одна π-связь с несовместными p-орбиталями атомов кислорода (O) и хлора (Cl). Таким образом, у нас есть одна Cl-O σ-связь и одна Cl-O π-связь.
Геометрическая форма молекулы CIO2 будет плоскостная из-за наличия π-связи. Угол между связями Cl-O будет около 120°, так как это типичный угол между атомами в плоских трехатомных молекулах.
Теперь перейдем к вопросу о делокализованных п-связях. В молекулах HCIO3 и CIO2, π-связи делокализованы на плоскостные атомы кислорода (O). Это происходит из-за наличия свободных p-орбиталей у атомов кислорода, на которые могут перемещаться электроны и образовывать π-связи.
Теперь проверим, является ли молекула CIO2 полярной или нет. Для этого нужно учесть разницу в электроотрицательности атомов. Если у атомов разная электроотрицательность, то молекула будет полярной. В нашем случае, хлор (Cl) имеет большую электроотрицательность, чем кислород (O), поэтому диполи направлены от атома хлора к атомам кислорода. Таким образом, молекула CIO2 является полярной.
Надеюсь, что мой ответ был понятен и полноценным. Если у вас возникнут еще какие-либо вопросы, не стесняйтесь задавать.