13 faktów na temat struktury Lewisa BH3 (objaśnione dla początkujących)

by

BH3 to wzór chemiczny trójwodorku boru. Znany jest również jako Boranes. BH3 (boran) należy do produktów naturalnych pochodzących z Erysimum inconspicuum. Nazwa IUPAC dla BH3 to boran, znany również jako trihydridoboran. BH3 składa się z jednego atomu boru i trzech atomów wodoru. Masa cząsteczkowa trójwodorku boru wynosi 13.84. Tutaj, w tym wstępniaku, dowiadujemy się o strukturze Lewisa BH3.

Struktura Lewisa BH3 zawiera bor (B) jako atom centralny z trzema pojedynczymi wiązaniami z trzema atomami wodoru (H), co skutkuje niekompletnym oktetem boru. Każde wiązanie reprezentuje parę wspólnych elektronów. Bor dostarcza trzy elektrony walencyjne, podczas gdy każdy wodór dostarcza jeden, w sumie sześć elektronów walencyjnych. Ten niedobór elektronów sprawia, że ​​BH3 jest wysoce reaktywny i akceptorem par elektronów, klasyfikując go jako kwas Lewisa. BH3 często tworzy addukty z zasadami Lewisa, czego przykładem jest jego dimeryzacja z wytworzeniem B2H6 (diboran).

Stopnie struktury Lewisa BH3

Jak narysować strukturę Lewisa BH3?

Do narysuj strukturę Lewisa należy przestrzegać pewnych zasad, takich jak zliczanie elektronów walencyjnych, wybór centralnego atomu metalu o najniższej elektroujemności, zasada oktetu, ładunek formalny itp. W strukturze Lewisa BH3 atom boru należy do trzeciej grupy układu okresowego pierwiastków, a atom wodoru należy do 3. grupy układu okresowego pierwiastków o odpowiednio 1 i 3 elektronach walencyjnych.

Atom boru ma elektroujemność 2.04, a atom wodoru ma elektroujemność 2.2. Tak więc atom boru ma najniższą elektroujemność niż atom wodoru. Zatem atom boru powinien znajdować się w centralnej pozycji struktury Lewisa BH3. Następnie musimy utworzyć wiązania między atomami H i trzema H, aby połączyć je ze sobą.

Struktura Lewisa BH3 ma trzy wiązania boru wodorowego (BH). Ma więc trzy pary wiązań i zero samotnych par elektronów w strukturze leis BH3. Gdy atom Borna uzyskuje pozycję centralną z powodu najniższej elektroujemności, w ten sposób wszystkie trzy atomy wodoru zostają połączone z atomem boru.

struktura lewisa bh3
Struktura Lewisa BH3

elektrony walencyjne BH3

Aby określić powłokę walencyjną Struktura Lewisa BH3, sprawdź pozycje grup atomów B i H w układzie okresowym. Atom boru należy do 3rd grupa układu okresowego pierwiastków i mająca trzy elektrony walencyjne w swojej zewnętrznej powłoce orbitalnej. Podobnie atom wodoru należy do 1st grupa układu okresowego pierwiastków, a zatem mająca jeden elektron walencyjny na swoim orbicie zewnętrznej powłoki.

Całkowite elektrony walencyjne boru = 03

Całkowite elektrony walencyjne wodoru = 01

BH3 struktury Lewisa elektrony walencyjne = 03 (B) + 1 x 3 (H) = 3 + 3 = 6

Stąd BH3 struktura Lewisa ma łącznie sześć elektronów walencyjnych.

Jeśli robimy wiązanie między atomem boru i wodoru, potrzebujemy elektronów walencyjnych do wiązania. Tak więc trzy elektrony walencyjne atomu boru i jeden elektron walencyjny trzech atomów wodoru, łącznie sześć elektronów zostaje zużytych w wiązaniach BH. Tak więc nie mamy już elektronów walencyjnych do dalszego udziału w strukturze Lewisa BH3.

BH 2
Elektrony walencyjne w strukturze Lewisa BH3

Reguła oktetu struktury Lewisa BH3

Reguła oktetu mówi nam o obecności kompletnych ośmiu elektronów w jego powłoce walencyjnej na ostatnim orbicie. Atom boru zawiera trzy elektrony walencyjne, ponieważ jest poniżej 2nd grupa układu okresowego pierwiastków i atom wodoru zawiera jeden elektron walencyjny, ponieważ znajduje się pod 1st grupa układu okresowego.

Zarówno atomy boru, jak i wodoru dzielą swoje elektrony walencyjne, tworząc trzy wiązania boru wodorowego (BH). Tak więc wszystkie elektrony walencyjne struktury Lewisa BH3 angażują się w wiązanie pozostałych elektronów do dalszego dzielenia się.

Tak więc atom boru zawiera sześć elektronów po związaniu, po dwa elektrony obecne w każdym wiązaniu BH. Tak więc atom boru ma niekompletny oktet. Podobnie wszystkie trzy atomy wodoru zawierają dwa elektrony (elektrony pary wiązań). Tak więc trzy atomy wodoru mają również niepełny oktet. Ponieważ zarówno atomy H, jak i B nie zawierają ośmiu elektronów, oba mają niekompletny oktet.

Formalna opłata za strukturę BH3 Lewisa

Formalne obliczenie opłaty dowolnej struktura Lewisa odbywa się według następującego wzoru:

Ładunek formalny = (elektrony walencyjne – elektrony niewiążące – ½ elektronów wiążących)

Obliczmy formalne opłata za konstrukcję lewisa BH3.

Atom boru: atomy boru elektrony walencyjne = 03

Atomy boru Pojedyncze pary elektronów = 00

Atomy boru Elektrony wiążące = 06 (trzy pojedyncze wiązania)

Ładunek formalny na atomie boru = (3 – 0 – 6/2) = 0

Tak więc atom boru ma zero formalne ładunek w strukturze BH3 Lewis.

Atom wodoru: atom wodoru ma elektrony walencyjne = 01

Atom wodoru ma samotną parę elektronów = 00

Atom wodoru ma elektrony wiążące = 2 (jedno wiązanie pojedyncze)

Ładunek formalny na jod = (1 – 0 – 2/2) = 0

Tak więc wszystkie trzy atomy wodoru w cząsteczce BH3 mają zerowe ładunki formalne.

Pojedyncze pary struktury Lewisa BH3

BH3 struktura Lewisa ma łącznie sześć elektronów walencyjnych w swojej cząsteczce BH3. Ponieważ atom boru ma trzy elektrony walencyjne, a atom wodoru jeden elektron walencyjny, które są dzielone ze sobą w celu związania się między nimi, tj. utworzenia trzech wiązań BH. Stąd wszystkie sześć elektronów walencyjnych jest używanych do wiązania i nie pozostaje już więcej elektronów walencyjnych do dalszego dzielenia się.

Ponieważ jedno wiązanie BH zawiera dwa elektrony, więc 3 (wiązania) x 2 (elektrony) = 6. OR 6 (elektrony walencyjne) / 2 (elektrony) = 3 wiązania (BH). Zatem 6 (elektrony walencyjne) – 6 (elektrony wiążące) = 0. W związku z tym nie ma samotnych par elektronów występujących w atomach B i H w strukturze Lewisa BH3.

Kształt struktury Lewisa BH3

BH3 Struktura Lewisa zawiera łącznie trzy (BH) wiązania kowalencyjne tworzące się w centralnym atomie boru i zewnętrznych trzech atomach wodoru. Na centralnym atomie B i zewnętrznych trzech atomach H o strukturze Lewisa BH3 nie występują pojedyncze pary elektronów. Ponieważ trzy atomy H są połączone z centralnym atomem boru, struktura Lewisa BH3 ma trójkątną geometrię płaską.

Nawet kształt i geometria molekularna BH3 struktura Lewisa można określić za pomocą teorii VSEPR. Zgodnie z teorią VSEPR ogólna formuła AX3 ma zastosowanie do cząsteczki BH3. 'A' oznacza atom centralny, czyli atom boru. 'X' oznacza liczbę atomów wiążących przyłączonych do atomu centralnego, czyli trzy atomy H. Tak więc, zgodnie z teorią VSEPR, każda cząsteczka podąża za ogólnym wzorem AX3, a następnie ma geometrię elektronową i geometrię molekularną trygonalną planarną.

Hybrydyzacja BH3

Hybrydyzacja dowolnego struktura Lewisa lub cząsteczka zależy od obliczenia jej liczby sterycznej. Wzór na liczbę steryczną jest następujący:

Liczba steryczna = suma liczby centralnych atomów połączonych połączonych atomów i samotnej pary elektronowej obecnej na centralnym atomie

Liczba steryczna dla BH3 = 3 (atomy H) + 0 (samotna para elektronów) = 3

Jako BH3 struktura Lewisa ma 3 obliczoną liczbę steryczną oznacza, że ​​ma hybrydyzację sp2. Tak więc BH3 struktura Lewisa pokazuje hybrydyzację sp2.

Kąt struktury Lewisa BH3

Kąt wiązania to kąt, który powstaje w centralnym atomie i dowolnych dwóch atomach wiążących. Do utworzenia kąta wiązania potrzeba co najmniej trzech pierwiastków lub atomów w cząsteczce. Jako BH3 struktura Lewisa ma trójkątną płaską geometrię lub kształt, więc ma kąt wiązania 120 stopni. Stąd w strukturze Lewisa BH3 kąt wiązania wodór-bor-wodór (HBH) utworzył się o 120 stopni.

Rezonans struktury Lewisa BH3

Struktura rezonansowa dowolnej cząsteczki jest możliwa tylko wtedy, gdy zawiera ona wiązania wielokrotne (wiązania podwójne lub potrójne), a także powinna zawierać pewne ładunki formalne (+ve lub –ve) z elektronami w postaci pojedynczych par obecnych na tej cząsteczce.

W BH3 struktura Lewisa, istnieją tylko trzy wiązania kowalencyjne boru wodorowego (BH). Wszystkie trzy atomy wodoru połączone z centralnie urodzonym atomem trzema pojedynczymi wiązaniami kowalencyjnymi. Oznacza brak wiązań wielokrotnych w BH3 struktura Lewisa. Również brak ładunków formalnych tj. zerowy ładunek formalny na atomach B i H. Nawet pojedyncze pary elektronów nie są obecne. Tak więc cząsteczka BH3 nie może wykazywać struktury rezonansowej.

Rozpuszczalność BH3

BH3 (trójwodorek boru) jest rozpuszczalny w:

  • Woda (rozkłada się całkowicie w temperaturze 100 stopni ogrzewania)
  • Woda (lekko rozpuszczalna w temperaturze 20 stopni ogrzewania)
  • Stężony kwas siarkowy (H2SO4)
  • etanol
  • Benzen
  • Wodorotlenek amonu (NH4OH)

Czy Bh3 jest jonowe?

Nie, BH3 nie ma charakteru jonowego, jest cząsteczką kowalencyjną. Ponieważ istnieją trzy wiązania kowalencyjne boru wodorowego (BH), występują w BH3 struktura Lewisa, więc nie może tworzyć żadnego ładunku ani dipola, aby mieć charakter jonowy. Zatem struktura lub cząsteczka BH3 Lewisa ma charakter kowalencyjny.

Dlaczego BH3 nie jest jonowy?

Nie ma ładunku formalnego na centralnym atomie boru i zewnętrznych trzech atomach wodoru, a także nie ma gęstości pojedynczych par elektronowych na atomie B i H. W związku z tym nie może tworzyć żadnego dodatnio naładowanego kationu lub ujemnego anionu, aby nadać cząsteczce charakter jonowy.

Jak BH3 nie jest jonowy?

Ponieważ wszystkie trzy atomy wodoru łączą się z centralnym atomem boru pojedynczymi silnymi wiązaniami kowalencyjnymi BH, tzn. w cząsteczce BH3 występują trzy wiązania kowalencyjne BH. Tak więc nie ma szans na powstanie jonu dodatniego lub ujemnego w cząsteczce. Stąd cząsteczka BH3 nie jest jonowa, ale ma charakter kowalencyjny.

Czy BH3 jest kwaśny czy zasadowy?

BH3 struktura Lewisa lub cząsteczka jest uważana za kwas Lewsi. Tak więc BH3 ma charakter kwasowy, a nie zasadowy.

Dlaczego BH3 jest kwaśny?

Wiadomo, że związek lub cząsteczka akceptora par elektronów jest kwasem Lewisa. BH3 jest kwasem Lewisa, ponieważ ma tylko 6 elektronów walencyjnych, które są wykorzystywane do wiązania z trzema atomami wodoru. Tak więc cząsteczka BH3 ma niedobór elektronów, a także ma puste orbitale „p”, aby łatwo przyjmować elektrony z innych cząsteczek. Jest to więc kwas Lewisa.

Jak BH3 jest kwaśny?

Ponieważ cząsteczka BH3 nie ma samotnych par elektronów, ponieważ wszystkie sześć elektronów walencyjnych jest używanych w wiązaniu BH, a także ma niepełny oktet. Z tego powodu cząsteczka BH3 może łatwo przyjmować elektrony z dowolnych zasad Lewisa, co czyni BH3 cząsteczką kwasu Lewisa.

Czy BH3 jest polarny czy niepolarny?

BH3 struktura Lewisa lub cząsteczka ma charakter niepolarny. Ponieważ w cząsteczce BH3 nie ma wiązań polarnych. Aby określić polarny lub niepolarny charakter dowolnej cząsteczki, należy sprawdzić dwie rzeczy, tj. obecność co najmniej jednego kowalencyjnego wiązania polarnego i symetrię cząsteczki.

Dlaczego BH3 jest niepolarny?

Atomy boru i wodoru mają prawie zbliżoną elektroujemność tj. 2.04 i 2.20. Nie ma więc dużej różnicy między elektroujemnością atomu B i H, co sprawia, że ​​cząsteczka BH3 ma charakter niepolarny.

Jak BH3 jest niepolarny?

Cząsteczka BH3 ma budowę symetryczną, ponieważ wszystkie trzy wiązania wodorowe boru (BH) mają jednakową długość, dzięki czemu moment dipolowy wytworzony w cząsteczce znosi się, tzn. w cząsteczce BH3 występuje zerowy moment dipolowy. Jest to więc cząsteczka niepolarna.

Wnioski:

BH3 składa się z jednego atomu B i trzech atomów H. BH3 ma 6 elektronów walencyjnych i trzy wiązania kowalencyjne BH. Jest to kwas Lewisa i cząsteczka niepolarna. Nie ma również samotnych par elektronów i trygonalnego płaskiego kształtu z hybrydyzacją sp2 i kątem wiązania 120 stopni.

Przeczytaj także: