Zadanie 5

redoks, bilansowanie, jonowo-elektronowe, VSEPR, ICl₃, związki międzyhalogenowe

Zadanie 5 (4 pkt)

maj 2025 • PR

W odpowiednich warunkach fluorowce mogą ze sobą reagować i tworzyć tzw. związki międzyhalogenowe o wzorze ogólnym $\text{AX}_y$, w którym $y$ przyjmuje wartości $1$, $3$, $5$ lub $7$. W tym wzorze $\text{A}$ oznacza pierwiastek o mniejszej elektroujemności, a $\text{X}$ — pierwiastek o większej elektroujemności. Przykładem związku międzyhalogenowego jest trichlorek jodu o wzorze $\text{ICl}_3$. *Na podstawie: A. Bielański, „Podstawy chemii nieorganicznej", Warszawa 2018.* ### Zadanie 5.1. (0–2) Trichlorek jodu został po raz pierwszy otrzymany w reakcji, której schemat przedstawiono poniżej: $$\text{IO}_3^- + \text{I}_2 + \text{H}^+ + \text{Cl}^- \longrightarrow \text{ICl}_3 + \text{H}_2\text{O}$$ **Napisz w formie jonowej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równanie reakcji redukcji zachodzącej podczas tej przemiany. Uwzględnij środowisko reakcji. Uzupełnij współczynniki stechiometryczne w poniższym schemacie.** Równanie reakcji redukcji: $$\ldots \text{IO}_3^- + \ldots \text{I}_2 + \ldots \text{H}^+ + \ldots \text{Cl}^- \longrightarrow \ldots \text{ICl}_3 + \ldots \text{H}_2\text{O}$$ ### Zadanie 5.2. (0–2) Metoda VSEPR pozwala określić kształt cząsteczek zbudowanych z atomów pierwiastków grup $1$–$2$ oraz $13$–$18$. W cząsteczce należy wyróżnić atom centralny (np. atom tlenu w cząsteczce $\text{H}_2\text{O}$) i ustalić liczbę wolnych par elektronowych na jego zewnętrznej powłoce ($y$). Następnie trzeba zsumować liczbę podstawników związanych z atomem centralnym ($x$) i liczbę jego wolnych par elektronowych ($y$). W ten sposób otrzymuje się tzw. liczbę przestrzenną ($L_p = x + y$), która decyduje o kształcie cząsteczki. Ponieważ zarówno wolne, jak i wiążące pary elektronowe wzajemnie się odpychają, wszystkie elementy składające się na liczbę przestrzenną (podstawniki i wolne pary elektronowe) zajmują jak najbardziej odległe od siebie położenia wokół atomu centralnego. *Na podstawie: R.J. Gillespie, Coordination Chemistry Reviews, 252 (2008) 1315, oraz J.D. Lee, „Zwięzła chemia nieorganiczna", Warszawa 1997.* Przedstawiony obok model jest ilustracją kształtu cząsteczki zbudowanej z atomu centralnego związanego z trzema podstawnikami ($x = 3$), dla $L_p = 4$. **Narysuj wzór elektronowy cząsteczki trichlorku jodu $\text{ICl}_3$. Zaznacz kreskami pary elektronowe wiązań chemicznych oraz wolne pary elektronowe. Następnie rozstrzygnij, czy przedstawiony model jest ilustracją kształtu cząsteczki $\text{ICl}_3$. Napisz wartość liczby przestrzennej cząsteczki $\text{ICl}_3$.** Rozstrzygnięcie: ……………………………… Liczba przestrzenna $\text{ICl}_3$: $L_p = $ ………………………