Pentachlorek arsenu (AsCl5) zawiera centralny atom arsenu (As) z 5 elektronami walencyjnymi, z których każdy tworzy pojedyncze wiązanie z pięcioma atomami chloru (Cl), dostarczając po 7 elektronów walencyjnych każdy. Struktura Lewisa przedstawia pięć pojedynczych wiązań As-Cl, wykorzystujących 40 elektronów walencyjnych, bez samotnych par na arsenie. AsCl5 przyjmuje trygonalną geometrię bipiramidalną, z trzema atomami Cl w pozycjach równikowych i dwoma w pozycjach osiowych, co daje kąty wiązania 90° i 120°. Symetria cząsteczki sprawia, że jest ona niepolarna, pomimo polarnych wiązań As-Cl ze względu na różnicę elektroujemności (As: 2.18, Cl: 3.16). Struktura ta wpływa na jego reaktywność i zastosowanie w badaniach, chociaż jest mniej stabilna i powszechna niż AsCl3.
Pentachlorek arsenu,AsCl5 to związek chemiczny tworzony przez arsen i chlor. Chlorek arsenu ma podobną budowę jak pentachlorek fosforu, ale nie ma stabilnego istnienia.
Jak narysować AsCl5 Struktura Lewisa ?
Struktury kropki Lewisa są rysowane, aby uzyskać fakty związane z wiązaniami w cząsteczkach i jonach. Dotyczy to głównie wspólnych par elektronów między atomem a regułą oktetu. Podczas rysowania struktury Lewisa brane są pod uwagę tylko elektrony walencyjne. Elektrony walencyjne są oznaczone jako kropki w strukturach Lewisa. Tak więc struktury narysowane za pomocą tego pojęcia nazywane są strukturami z kropkami Lewisa.
Struktura Lewisa pentachlorku arsenu lub AsCl5 można łatwo narysować. Wcześniej ważne jest, aby zrozumieć, jak powstaje związek. Liczba atomowa arsenu wynosi 33, a chloru 17. Elektrony walencyjne obecne w zewnętrznej powłoce arsenu to 5.
Liczba elektronów obecnych w powłoce walencyjnej chloru wynosi 7. Tutaj jest 5 atomów chloru, więc łączna liczba elektronów walencyjnych pięciu atomów chloru wynosi 35. Pentachlorek arsenu jest związkiem kowalencyjnym utworzonym przez wzajemne dzielenie się atomami jednego arsenu i pięciu atomy chloru. Więc struktura Lewisa pentachlorku arsenu można narysować w ten sposób
AsCl5 Struktura rezonansowa
Rezonans to ruch elektronów zdelokalizowanych w atomie cząsteczki. Jest to głównie zobrazowane przez niektóre struktury składowe. Takie struktury lub figury nazywane są strukturami rezonansowymi. Struktura rezonansowa pentachlorku arsenu jest taka sama jak jego kształt. W tym przypadku nie ma tu miejsca delokalizacja elektronów.
AsCl5 Shape
Pentachlorek arsenu powstaje w wyniku współdzielenia pięciu elektronów walencyjnych arsenu z pięcioma atomami chloru. Stwierdzono, że kształt związku jest trójkątną strukturą dwupiramidową. Istnieje pięć wiązań między arsenem a chlorem.
Dwa wiązania są wiązaniami osiowymi, a pozostałe trzy są wiązaniami równikowymi. Długość wiązania wiązań osiowych jest większa niż wiązań równikowych. Długość wiązania wiązań osiowych i równikowych wynosi odpowiednio 220.7 pm i 210.6 pm.
AsCl5 Opłata formalna
Ładunek formalny to ładunek przypisany do atomu, gdy wszystkie jego elektrony walencyjne są doskonale dzielone z innymi atomami, tworząc wiązanie chemiczne.
Ładunek formalny cząsteczki można podać jako:
Ładunek formalny atomu = [No. elektronów walencyjnych –( liczba elektronów + liczba utworzonych wiązań)].
Całkowita liczba elektronów walencyjnych obecnych w arsenie wynosi 5, samotna para elektronów w As wynosi 0, liczba wiązań utworzonych przez arsen z pięcioma atomami chloru wynosi 5. Tak więc formalny ładunek As może być
Formalny ładunek arsenu = 5-0-5
= 0
Liczba elektronów walencyjnych obecnych w chlorze wynosi 7, elektrony dostępne jako samotne pary w Cl to 6, liczba wiązań utworzonych z jednym arsenem wynosi 1. Zatem formalny ładunek Cl będzie
Formalny ładunek chloru = 7-6-1
= 0
Wsad formalny obecny w arsenku i chlor w AsCl5 to 0.
AsCl5 Kąt wiązania
Kąt wiązania w cząsteczce to kąt między wiązaniami atomów, gdy różne lub te same atomy łączą się, tworząc związek. AsCl5 jest związkiem z pięcioma wiązaniami między atomami arsenu i pięcioma atomami chloru o trójkątnej strukturze dwupiramidowej. Kąt wiązania wiązań ekwitorialnych w AsCl5 jest 1200 a wiązanie osiowe wynosi 900 odpowiednio.
AsCl5 Reguła oktetu
Reguła oktetu wyjaśnia, że atomy są bardzo stabilne, gdy ich powłoka walencyjna lub zewnętrzna powłoka są wypełnione ośmioma elektronami. W przypadku pentachlorku arsenu występuje jeden atom arsenu i pięć atomów chloru.
Powłoka walencyjna każdego atomu chloru ma 7 elektronów, gdy tworzy pięć wiązań z arsenem, wtedy powłoka walencyjna każdego atomu chloru ma osiem elektronów. Więc oktet atomów chloru w AsCl5 jest całkowicie spełniony, dlatego przestrzega zasady oktetu. Podczas gdy w arszeniku jego powłoka walencyjna zawiera pięć elektronów i potrzebuje jeszcze trzech, aby spełnić regułę oktetu.
Ale kiedy tworzy pięć wiązań z atomami chloru, jego powłoka walencyjna jest teraz wypełniona dziesięcioma, czyli więcej niż ośmioma elektronami. Tak więc arsen pokazuje odstępstwo od reguły oktetu. Dlatego arsen jest uważany za hiperwalentną cząsteczkę.
Cząsteczka hiperwalencyjna to cząsteczka zawierająca jeden lub więcej pierwiastków, która ma więcej niż osiem elektronów w powłoce walencyjnej z powodu tworzenia wiązań z innymi atomami.
AsCl5 Samotna para elektronów
Samotna para elektronów to para elektronów obecna w najbardziej zewnętrznej powłoce atomu, która nie jest dzielona lub związana z innym atomem. Można go również nazwać elektronem niewiążącym, ponieważ nie brał udziału w tworzeniu wiązania.
Samotną parę elektronów w cząsteczce można znaleźć za pomocą następującego równania.
Samotna para elektronów w atomie = ( liczba elektronów walencyjnych – liczba elektronów wspólnych dla atomu) /2
Samotna para elektronów w As = (5 – 5)/2
= 0
Nie ma samotnej pary w atomie arsenu w pięciochlorku arsenu
Samotna para elektronów w Cl = (7-1)/2
= 3
Wolna para elektronów w chlorze to 3. Tutaj jest pięć atomów chloru, każdy z trzema samotnymi parami elektronów.
AsCl5 elektrony walencyjne
Elektrony walencyjne to elektrony obecne w najbardziej zewnętrznej powłoce atomu. Elektrony walencyjne uczestniczą w reakcji chemicznej, dzieląc się elektronami, tworząc stabilne związki. Przed utworzeniem wiązania arsen ma pięć, a chlor siedem elektronów walencyjnych w zewnętrznej powłoce.
Po utworzeniu wiązania arsen ma dziesięć elektronów w swojej powłoce walencyjnej, a każdy atom chloru ma osiem elektronów walencyjnych w swojej najbardziej zewnętrznej powłoce. Tak więc całkowita liczba elektronów walencyjnych obecnych w chlorku arsenu wynosi 40.
AsCl5 Hybrydyzacja
Mieszanie orbitali atomowych o nieco innej energii w celu utworzenia zestawu nowych orbitali o tej samej energii i kształcie nazywa się hybrydyzacją. Ta koncepcja daje dobry obraz tworzenia wiązań w związkach kowalencyjnych. Liczba utworzonych orbitali hybrydowych będzie równa liczbie zhybrydyzowanych orbitali atomowych.
Świeżo utworzone te orbitale nazywane są orbitalami hybrydowymi.
Konfiguracja elektroniczna arsenu w stanie podstawowym to 3d10 4s2 4p3. W jego elektroniczna w stanie wzbudzonym konfiguracja to 4s1 4p3 4d1. Jeden z elektronów w 4s jest wzbudzany do poziomu 4d.
Jeden orbitale 4s, trzy 4p i jeden 4d hybrydyzują razem, tworząc pięć sp3d orbitale hybrydowe o tej samej energii. Pięć atomów chloru dzieli jeden elektron obecny na orbicie 3p, tworząc pięć wiązań kowalencyjnych. Więc hybrydyzacja w AsCl5 jest sp3d hybrydyzacja.
AsCl5 Rozpuszczalność
Od AsCl5 jest związkiem nietrwałym, nie stwierdzono jego rozpuszczalności.
Czy AsCl5 jest kwaśny czy zasadowy ?
Kwasowy lub zasadowy charakter pentachlorku arsenu nie jest określony ze względu na jego niestabilny charakter.
Czy AsCl5 Jonowy czy kowalencyjny ?
Wiązanie kowalencyjne powstaje w wyniku wzajemnego podziału elektronów pomiędzy związanymi atomami. Pentachlorek arsenu powstaje w wyniku wymiany elektronów między atomami arsenu i pięciu atomów chloru. Dlatego pentachlorek arsenu AsCl5 jest związkiem kowalencyjnym.
Czy AsCl5 Polarny czy niepolarny ?
Pentachlorek arsenu jest związkiem kowalencyjnym o charakterze niepolarnym.
Czy AsCl5 trójkątny dwupiramidowy ?
Pentachlorek arsenu jest związkiem o trójkątnej geometrii dwupiramidowej z dwoma wiązaniami osiowymi i trzema równikowymi.
Dlaczego AsCl5 Niestabilny ?
Pentachlorek arsenu jest niestabilny. Wynika to z niepełnego ekranowania orbitali 4p między jądrem a orbitalem 4s. Z tego powodu elektrony z orbity 4s są mniej dostępne do wiązania. Dlatego jest z natury niestabilny.
Wnioski
Ten artykuł wyjaśnia wszystkie szczegóły dotyczące pentachlorku arsenu, związku chemicznego. Jego struktura Lewisa, elektrony walencyjne, pary samotne, reguła oktetu. Oprócz tego wyjaśniono jego kształt, rozpuszczalność i polarność. Pentachlorek arsenu jest związkiem o sp3d hybrydyzacja z najmniejszą stabilnością.
Przeczytaj także:
- Struktura Lewisa
- Struktura Lewisa N2f4
- Struktura Lewisa Socl2
- Struktura Lewisa Na2o
- Struktura Clf Lewisa
- Struktura Lewisa Ch2i2
- Struktura Kf Lewisa
- Struktura Lewisa Mgh2
- Struktura lewisa Brcl4
- Struktura Chcha Lewisa
Cześć… Nazywam się Aparna Dev i jestem absolwentką studiów podyplomowych z chemii, dobrze rozumiejącą pojęcia chemii. Pracuję w Kerala Minerals and Metals Limited Kollam z doświadczeniem w rozwoju elektrokatalizatorów w ramach pracy podyplomowej.
Połączmy się przez LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/aparna-dev-76a8751b9