Test z Kształty cząsteczek i teoria VSEPR

Pytanie 1: W cząsteczce wody (H₂O) kąty wiązań są większe niż w cząsteczce amoniaku (NH₃) ze względu na obecność dwóch wolnych par elektronowych na atomie tlenu.

A. Tak

B. Nie

Wyjaśnienie: Zgodnie z materiałami, w amoniaku (NH₃) kąty H-N-H wynoszą około 107°, natomiast w wodzie (H₂O) kąt H-O-H wynosi około 104,5°. Oznacza to, że kąty wiązań w cząsteczce wody są mniejsze niż w cząsteczce amoniaku, co wynika z obecności dwóch wolnych par elektronowych na atomie tlenu, które silniej odpychają pary wiążące niż jedna wolna para w amoniaku.

Pytanie 2: Zgodnie z teorią VSEPR i informacjami zawartymi w materiale, która z poniższych par liczby domen elektronowych i odpowiadającej jej geometrii elektronowej jest prawidłowa?

A. Dwie domeny elektronowe – geometria tetraedryczna

B. Trzy domeny elektronowe – geometria trójkątna płaska

C. Cztery domeny elektronowe – geometria liniowa

D. Pięć domen elektronowych – geometria piramidalna

Wyjaśnienie: Zgodnie z sekcją 'Podstawowe Geometrie Elektronowe i Molekularne', trzy domeny elektronowe powodują, że pary elektronowe ustawiają się w płaszczyźnie, tworząc trójkąt równoboczny, co odpowiada geometrii elektronowej trójkątnej płaskiej. Dwie domeny elektronowe prowadzą do geometrii liniowej, a cztery domeny elektronowe do geometrii tetraedrycznej. Geometria piramidalna jest geometrią molekularną, a nie elektronową, i wynika z trzech domen wiążących oraz jednej wolnej pary (czyli czterech domen elektronowych).

Pytanie 3: Kątowa geometria cząsteczki wody H₂O jest czynnikiem przyczyniającym się do jej polarności, ponieważ uniemożliwia wzajemne zniesienie się dipoli wiązań.

A. Tak

B. Nie

Wyjaśnienie: Cząsteczka H₂O ma geometrię kątową. Dipole wiązań O-H, choć polarne, nie znoszą się wzajemnie z powodu tej asymetrycznej geometrii, co sprawia, że cała cząsteczka wody jest polarna.

Pytanie 4: W cząsteczce amoniaku (NH₃) wolna para elektronowa na atomie azotu sprawia, że cząsteczka jest niepolarna.

A. Tak

B. Nie

Wyjaśnienie: W cząsteczce amoniaku (NH₃) wolna para elektronowa na azocie przyczynia się do asymetrii, co w połączeniu z polarnymi wiązaniami N-H i piramidalną geometrią sprawia, że cząsteczka jest polarna, a nie niepolarna.

Pytanie 5: Które z poniższych stwierdzeń prawidłowo opisuje wpływ geometrii cząsteczki na jej polarność, bazując na podanych przykładach?

A. W cząsteczce CO₂, liniowa geometria powoduje, że dipole wiązań C=O znoszą się wzajemnie, co sprawia, że cząsteczka jest niepolarna.

B. Kątowa geometria cząsteczki H₂O jest przyczyną jej polarności, ponieważ dipole wiązań O-H nie znoszą się wzajemnie.

C. Geometria piramidalna cząsteczki NH₃, wraz z obecnością wolnej pary elektronowej, przyczynia się do asymetrii, czyniąc cząsteczkę polarną.

D. Słabo polarne wiązania C-H w cząsteczce CH₄, w połączeniu z jej symetryczną geometrią tetraedryczną, skutkują niepolarnością cząsteczki.

Wyjaśnienie: Wszystkie przedstawione opcje są zgodne z materiałem, który opisuje, jak geometria molekularna wpływa na polarność cząsteczek. W CO₂ liniowa geometria prowadzi do zniesienia się dipoli. W H₂O kątowa geometria uniemożliwia zniesienie się dipoli. W NH₃ geometria piramidalna i wolna para elektronowa tworzą asymetrię. W CH₄ symetryczna geometria tetraedryczna sprawia, że dipole znoszą się, nawet jeśli wiązania C-H byłyby bardziej polarne.