W tym artykule omawiamy strukturę i geometrię Lewisa Albr3 oraz 9 faktów na ten temat.
Albr3 składa się z centralnych atomów Al i 3 Br. Ma masę cząsteczkową 266.694. Ma charakter bezbarwny i higroskopijny. Jest to ostry zapach bladożółtej substancji stałej.
Rysunek struktury Albr3 Lewis
Ponieważ Al ma większy rozmiar i ma mniejszą elektroujemność niż atom Br, Al działa jako centralny atom w tym związku. Al ma 3 elektrony walencyjne, za pomocą których może tworzyć wiązania 3 sigma z 3 atomami Br.
W powłoce walencyjnej atomu Br znajduje się w sumie 7 elektronów, z których tylko 7 jest używany do utworzenia wiązania kowalencyjnego z atomem Al, a 1 pozostałych elektronów jest obecnych jako elektrony samotne.
Rezonans struktury Lewisa Albr3
Rezonans to proces, w którym następuje ruch elektronów z atomu na atom poprzez delokalizację elektronów. Albr3 posiadają 3 struktury rezonansowe.
We wszystkich struktury wiązanie Al-Br ma częściowe podwójne charakter wiązania ze względu na delokalizację pary elektronowej obecnej na atomie Br z wolnym orbitalem p atomu Al, z wytworzeniem wiązania zwrotnego p∏-p∏.
Kształt struktury Albr3 Lewis
Zgodnie z Teoria VSEPR Albr3 ma kształt trygonalny, w którym centralny Al jest otoczony przez 3 atomy Br. Ponieważ na atomie Al nie występuje samotna para, geometria tego związku jest idealna do strugania trygonalnego.
Dzieje się tak dlatego, że wszystkie elektrony w powłoce walencyjnej atomu Al biorą udział w wiązaniu kowalencyjnym z atomem Br, stąd istnieją na wolną parę elektronów na centralnym atomie Al.
Opłata formalna struktury Albr3 Lewis
Formalny ładunek atomu w związku można określić za pomocą następującego wzoru:
Ładunek formalny (f) = Całkowita liczba elektronów walencyjnych- (Liczba elektronów wiążących)/2- Całkowita liczba elektronów niewiążących.
Stąd ładunek formalny na atomie Al w Albr3=3-6/2-0=0
Ładunek formalny na każdym atomie Br w Albr3=7-2/2-6=0.
Widzimy, że ładunek formalny centralnego atomu Al i każdego atomu Br wynosi 0, co sprawia, że cały związek jest obojętny.
Kąt struktury Lewisa Albr3
W Albr3 Al wykorzystuje orbitale hybrydowe sp2 do utworzenia Albr3. Struktura Albr3 jest planerem trygonalnym. Ponieważ nie jest to zniekształcona struktura, kąt wiązania znaleziony w Albr3 wynosi dokładnie 1200.
Zniekształcenie kąta wiązania nie występuje ze względu na brak wolnej pary elektronów w centralnym atomie Al. Kąt wiązania w Albr3 sugerował, że wszystkie atomy w Albr3 są obecne w tej samej płaszczyźnie.
Reguła oktetu struktury Albr3 Lewisa
W struktura Lewisa z Albr3 odkryliśmy, że każdy atom Br ma 8 elektronów w swojej powłoce walencyjnej i wypełnia swój oktet. W Albr3 Al tworzy 3 kowalencyjne wiązania sigma z atomem Br, a każde wiązanie zawiera 2 elektrony.
W powłoce walencyjnej atomu Al znajduje się łącznie 6 elektronów, stąd nie może ona wypełnić ich oktetu. Stąd zgodnie z regułą oktetu Albr3 jest związkiem niestabilnym.
Albr3 Lewis Struktura samotne pary
Wzór, za pomocą którego możemy znaleźć wolną parę elektronów na danym atomie, jest podany poniżej:
Liczba samotnych par = Całkowita liczba elektronów walencyjnych atomu - liczba wiązań utworzonych przez ten atom.
W Albr3 samotna para obecna na atomie Al= 3-3=0 czyli 0 samotna para.
Samotna para obecna na każdym atomie Br=7-1=6 tj. 3 samotne pary.
Te samotne para elektronów znajduje się w strukturze Lewisa Albr3 na danych atomach w postaci kropek elektronowych.
Elektrony walencyjne Albr3
Po pierwsze, aby znaleźć całkowity elektron walencyjny w Albr3, jest to ważne, aby wiedzieć elektroniczna konfiguracja atomu Al i Br. Konfiguracja elektronowa Al to [Ne] 3s2 3p1 iz konfiguracji elektronowej widzimy, że w powłoce walencyjnej atomu Al znajdują się 3 elektrony.
Konfiguracja elektronowa atomu Br to [Ar] 4s2 3d10 4p5. W powłoce walencyjnej atomu Br znajduje się 7 elektronów. Całkowita liczba elektronów walencyjnych obecnych na Albr3 będzie równa sumie (suma elektronów walencyjnych atomu Al i Br), czyli będzie równa (3*1)+(7* 3)=24. W Albr24 znajdują się 3 elektrony walencyjne.
Hybrydyzacja Albr3
Hybrydyzacja to proces, w którym orbitale hybrydowe o niższej energii są tworzone przez mieszanie orbitali atomowych o wyższej energii. Al ma konfigurację elektroniczną powłoki falbany 3s2 3p1. Z konfiguracji elektronowej atomu Al można stwierdzić, że tylko 1 niesparowany elektron obecny na orbicie p i musimy mieć 3 niesparowane elektrony, aby utworzyć Albr3.
W stan podniecenia, Al przenosi 2 elektrony z orbitalu 3s na orbital 3p, a teraz w centralnym atomie Al znajdują się w sumie 3 niesparowane elektrony. Następnie 3 atomy Br dały 3 niesparowane elektrony, tworząc 3 pary elektronów, przez które powstają 3 pojedyncze wiązania kowalencyjne Al-Br, a pozostałe 6 elektronów na atomie Br występuje jako 3 samotne pary elektronów. W związku tym Br wykorzystuje orbital hybrydowy sp2 do tworzenia wiązań Al-Br.
Rozpuszczalność Albr3
W Albr3 ze względu na wysoką elektroujemność atomu Br momenty wiązania Al-Br znajdują się w kierunku atomu Br. Netto moment dipolowy Albr3 wynosi 0, ponieważ Albr3 ma strukturę planera, w której 3 momenty wiązania Al-Br znoszą się nawzajem.
Dlatego Albr3 ma charakter niepolarny. Ponieważ ma charakter niepolarny, jest rozpuszczalny w rozpuszczalnikach niepolarnych, np. eterze dietylowym, acetonie. Chociaż Albr3 jest również rozpuszczalny w metanolu, ponieważ jest rozpuszczalnikiem polarnym o niskiej stałej dielektrycznej.
Wnioski
Ze względu na duży rozmiar atomu Br, wiązanie wsteczne p∏-p∏ występujące w wiązaniu Al-Br nie jest zbyt silne, aby wypełnić oktet związku. Dlatego ten związek ma niedobór elektronów i działa jak kwas Lewisa. Z tego samego powodu Albr3 jest związkiem niestabilnym. Aby uwolnić niedobór elektronów, czasami Albr3 ulega dimeryzacji, tworząc cząsteczkę Al2Br6.
