Энергетическая схема образования молекулярных орбиталей иона

Задача 802. 

Написать в ионно-молекулярной форме уравнение реакции гидролиза Na₂O₂. Сохранит ли раствор Na₂O₂ свои белящие свойства, если его прокипятить?

Решение:

Взаимодействие пероксида натрия с водой представляет собой гидролиз соли, образованной сильным основанием (NaOH) и слабой кислотой (Н₂О₂) и, поэтому гидролизующейся по аниону:

Na₂O₂ ⇔ 2Na⁺ + 2O^—;

Ионно-молекулярная форма процесса:   

O₂^2- + 2H₂O ⇔ H₂O₂ +  2OH^—;

Молекулярная форма процесса: 

Na₂O₂ + 2H₂O ⇔ 2H₂O₂ + 2NaOH.

Поскольку кислотные свойства Н₂О₂ выражены слабо, пероксиды, растворяясь в воде, подвергаются почти полному гидролизу. Образующийся пероксид водорода в щелочном растворе быстро разлагаются на воду и кислород. На выделении Н₂О₂ при этой реакции основано использование Na₂O₂ для отбелки различных материалов. Для этого нужно осторожно растворить пероксид натрия в холодной воде, получается раствор, содержащий гидроксид натрия и пероксид водорода, При кипячении белья в таком растворе Н₂О₂ разлагается на воду и кислород. Именно, в момент выделения кислорода и происходит отбеливание ткани за счёт окисления кислородом веществ, загрязняющих её, а NaOH действует как моющее средство. После кипячения раствора пероксида натрия весь пероксид водорода разлагается, и раствор, поэтому не сохраняет отбеливающие свойства.

Задача 803.

Закончить уравнения реакций:

Решение:

Задача 804. 
Какие из перечисленных ионов и молекул не могут существовать: а)  H₂²⁺; б)  H₂⁺; в) Н₂;  г)  H₂^—; д)  H₂2-? Потому что: 1) кратность связи равна нулю; 2) нарушается принцип Паули; 3) кратность связи меньше единицы.
Решение:
а) Энергетическая схема образования молекулярных орбиталей иона H₂²⁺  имеет вид: 

При образованииH₂²⁺  из двух ионов Н⁺ образуется молекулярная орбиталь, на которой нет электронов, так как ионы Н+ не имеют электронов. Порядок связи данной частицы равен нулю, так как на разрыхляющией и связывающей орбиталях нет электронов. Частица не существует, так как связи нет.

б) Энергетическая схема образования молекулярных орбиталей иона H₂⁺ имеет вид:

При образовании H₂⁺  из атома водорода и иона водорода образуется молекулярная орбиталь на которой содержится один электрон на связывающей орбитали. Порядок связи данной частицы равен 0,5 [(1 — 0)/2 = 0,5]. Следовательно,  образование   будет сопровождаться выделением энергии – ион может существовать.

в) Энергетическая схема образования молекулярных орбиталей иона Н₂ имеет вид:

При образовании Н₂ из двух атомов водорода образуется молекулярная орбиталь на которой содержится два электрона на связывающей орбитали. Порядок связи данной частицы равен 1 [(2 — 0)/2 = 1]. Следовательно,  образование Н₂ будет сопровождаться выделением энергии – частица может существовать.

г) Энергетическая схема образования молекулярных орбиталей иона H₂^—  имеет вид:

При образовании  H₂^— из атома водорода и иона Н- образуется молекулярная орбиталь на которой содержится два электрона на связывающей орбитали и один на разрыхляющей. Порядок связи данной частицы равен 1 [(2 — 1)/2 = 0,5]. Следовательно,  образование 2H- будет сопровождаться выделением энергии – частица может существовать.

д) Энергетическая схема образования молекулярных орбиталей иона H₂^2- имеет вид:

При образовании  H₂^2-  из двух ионов Н^— образуется молекулярная орбиталь на которой содержится два электрона на связывающей орбитали и два на разрыхляющей. Порядок связи данной частицы равен 0 [(2 — 2)/2 = 0]. Следовательно,  образование  не  будет сопровождаться выделением энергии – частица не может существовать.

Таким образом, ионы H₂²⁺  и  H₂^2-  не могут существовать, потому что кратность связи равна нулю, значит, образование молекулярных орбиталей не будет сопровождаться выделением энергии.

Ответ: а1; д1.