7 prostych kroków na strukturze Lewisa Cl2CO, hybrydyzacja (rozwiązane)

Fosgen (Cl2CO) ma centralny atom węgla (C) z 4 elektronami walencyjnymi, związanymi z dwoma atomami chloru (Cl) i jednym atomem tlenu (O). Każdy Cl dostarcza 7 elektronów walencyjnych, a O 6, co daje w sumie 24 elektrony. Struktura Lewisa wykazuje podwójne wiązanie między C i O oraz dwa pojedyncze wiązania między C i każdym atomem Cl. Cząsteczka przyjmuje trójkątną płaską geometrię wokół atomu węgla, z kątami wiązań około 120 °, charakterystycznymi dla hybrydyzacji sp². Wiązanie C=O jest silnie polarne ze względu na różnicę elektroujemności (C: 2.55, O: 3.44), która wpływa na reaktywność i toksyczność Cl2CO.

Struktura Lewisa Cl2CO obejmuje 1 atom węgla otoczony 2 atomami chloru i 1 atomem tlenu. Tutaj mamy wspólne elektrony, gdzie węgiel dzieli swoje 2 elektrony z tlenem, tworząc podwójne wiązanie kowalencyjne, a pozostałe 2 elektrony z każdym atomem chloru prowadzą do 2 pojedynczych wiązań kowalencyjnych. To kończy wymaganie stabilności oktetu dla każdego z zaangażowanych atomów.

Struktura Lewisa Cl2CO
Struktura Lewisa Cl2CO

Struktura Lewisa Cl2CO nazywana chlorkiem karbonylu i określana jako toksyczny gazowy fosgen jest bardzo popularnym związkiem gazowym w chemii organicznej. Ma bardzo silny zapach przypominający stęchły siano i jest bezbarwny. Struktura Lewisa Cl2CO jest wykorzystywana do wytwarzania barwników organicznych i wielu nowatorskich polimerów, takich jak żywice poliwęglanowe i żywice poliuretanowe.

Struktura Lewisa Cl2CO
Reprezentacja struktury Lewisa Cl2CO

Omówienie właściwości fizycznych i chemicznych Cl2CO struktura Lewisa jest niepalny, a jego zapach ma właściwości duszące i duszące. Struktura Lewisa Cl2CO ma długą historię, gdzie była używana jako instrument chemiczny i środek drażniący płuca, odpowiedzialny za wszystkie złe przyczyny zakłócające życie około 85,000 19 ludzi. Później w XIX wieku był używany jako ważny środek chemiczny w rewolucji przemysłowej.

Oprócz znaczenia historycznego i toksykologicznego Cl2CO struktura Lewisa jest stosowany w wielu reakcjach chemicznych, a reakcja fosgenu z dowolnym innym substratem organicznym nazywana jest fosgenacją. Na przykład diole, zwłaszcza bisfenol, reagują ze strukturą Lewisa Cl2CO, tworząc poliwęglany. W niniejszym scenariuszu unika się laboratoryjnego wykorzystania fosgenu w syntezie organicznej ze względu na względy bezpieczeństwa.

Aby zrozumieć strukturę struktury Lewisa Cl2CO, ważne jest, aby skupić się na tworzeniu struktury Lewisa, co omówiono powyżej.

Jak narysować strukturę Lewisa Cl2CO?

Pewne kroki są ważne przy określaniu dokładnej struktury Lewisa Cl2CO

Krok 1: Obliczanie całkowitej liczby zaangażowanych elektronów walencyjnych

Ze wzoru struktury Lewisa Cl2CO jasno wynika, że ​​w jej tworzeniu biorą udział 3 pierwiastki. Węgiel (liczba atomowa = 6 i konfiguracja elektronowa = 2,4) należy do 14 grupy układu okresowego i ma 4 elektrony walencyjne. Podobnie tlen (liczba atomowa = 8 i konfiguracja elektronowa = 2,6) i chlor (liczba atomowa = 17 i konfiguracja elektronowa = 2,8,7) należą do grupy 16 i 17 układu okresowego z odpowiednio 6 i 7 elektronami walencyjnymi. Zatem całkowita liczba zaangażowanych elektronów walencyjnych wynosi 4 + 6 + 7*2 = 24

Krok 2: Szukanie centralnego atomu

Centralny atom w strukturze Lewisa Cl2CO jest tym, który ma najmniejszą elektroujemność, ponieważ pomaga w prawidłowym rozproszeniu gęstości elektronowej dla lepszej stabilności. W strukturze Lewisa Cl2CO węgiel jest najmniej elektroujemny i jest oznaczony jako centralny atom otoczony przez końcowe atomy chloru i tlenu.

Krok 3: Zakończenie stabilności oktetu

Uzupełnienie reguły oktetu jest kolejnym krokiem w tworzeniu struktury Lewisa Cl2CO poprzez współdzielenie. Węgiel jest centralnym atomem, który ma 4 elektrony walencyjne i potrzebuje 4 więcej, aby zapewnić stabilność oktetu. Więc podzieli swoje 2 elektrony z 2 elektronami atomu tlenu. Spełnia to warunek stabilności atomu tlenu, który wymaga tylko 2 elektronów i skutkuje podwójnymi wiązaniami kowalencyjnymi. Pozostałe 2 elektrony węgla są dzielone z 1 elektronem każdego atomu chloru, co prowadzi do 2 pojedynczych wiązań kowalencyjnych.

Krok 4: Obliczanie opłaty formalnej

Obliczenie opłaty formalnej jest ostatnim krokiem w każdym struktura Lewisa tworzenie. Aby struktura Lewisa Cl2CO była niezawodna, powinna mieć najmniejszy ładunek formalny dla każdego zaangażowanego pierwiastka. Tutaj formalny ładunek węgla, tlenu i chloru wynosi 0, co potwierdza tożsamość struktury Lewisa Cl2CO.

Oprócz Cl2CO struktura Lewisa formacji, ważne jest, aby zwracać uwagę na właściwości z nią związane, które są wymienione poniżej.

  1. Rezonans struktury Lewisa Cl2CO
  2. Cl2CO kształt struktury Lewisa
  3. Cl2CO formalna opłata za strukturę Lewisa
  4. Cl2CO struktura Lewisa kąt
  5. Reguła oktetu struktury Lewisa Cl2CO
  6. Cl2CO samotne pary struktury Lewisa
  7. Elektrony walencyjne o strukturze Lewisa Cl2CO
  8. Cl2CO struktura Lewisa hybrydyzacja
  9. Rozpuszczalność struktury Lewisa Cl2CO
  10. Czy struktura Lewisa Cl2CO jest jonowa?
  11. Czy Cl2CO Lewis struktura kwaśna czy podstawowe?
  12. Czy struktura Lewisa Cl2CO? polarny czy niepolarny?
  13. Czy Cl2CO struktura Lewisa czworościenny?
  14. Czy Cl2CO struktura Lewisa liniowy?

Rezonans struktury Lewisa Cl2CO

Rezonans lub mezomeryzm obserwuje się zwykle w związkach organicznych, które mają samotne pary elektronów i obecność wiązań podwójnych. Struktura Lewisa Cl2CO, powszechnie określana jako fosgen, nie jest z niej nietknięta i ma 3 struktury kanoniczne lub rezonansowe utworzone z powodu delokalizacji elektronów.

Tutaj pojedyncza struktura nie odpowiada za wyjaśnienie wszystkich właściwości struktury Lewisa Cl2CO. Hybrydowe struktury rezonansowe można najlepiej wyjaśnić schematycznie.

Rezonans Cl2co
Rezonans w strukturze Lewisa Cl2CO

Kształt struktury Lewisa Cl2CO

Kształt molekularny to trójwymiarowa reprezentacja dowolnego układu atomowego utworzonego przez współdzielenie elektronów w płaszczyźnie. Aby znaleźć kształt molekularny i geometria struktury Lewisa Cl2CO ważne jest przestrzeganie teorii VSEPR. 

Teoria VSEPR opiera się na fakt, że elektrony, zwłaszcza samotne pary elektronów z ujemnie naładowanej chmury wokół cząsteczki i na skutek odpychania wpływa na kształt. W kontekście struktury Lewisa Cl2CO występuje centralny atom węgla otoczony trzema bogatymi w elektrony atomami tlenu i 2 atomami chloru bez samotnych par. Stąd Cl2CO struktura Lewisa będzie trygonalny planarny.

kształt fosgenu
Reprezentacja 2D i 3D Cl2CO struktura Lewisa

Opłata formalna struktury Lewisa Cl2CO

Ładunek formalny to rozkład elektryczny atomów przy założeniu, że atomy związane będą równo dzieliły elektrony w cząsteczce. Istnieje wzór do obliczenia formalnego ładunku każdego zaangażowanego atomu. 

FC = elektrony walencyjne – elektrony niewiążące – ½ elektrony wiążące

FC of C w strukturze Lewisa Cl2CO = 4 – 0 – ½ 8 = 0

FC O w Cl2CO struktura Lewisa = 6 – 4 – ½ 4 = 0

FC Cl w strukturze Lewisa Cl2O = 7 – 6 – ½ 2 = 0

Ponieważ wartości są najmniej formalne naładować tak, aby struktura Lewisa Cl2CO reprezentacja jest prawidłowa i stabilna.

Kąt struktury Lewisa Cl2CO

Jest bardzo jasne, że z powodu braku samotnych par elektronów Cl2CO struktura Lewisa pokazuje symetryczny trójkątny kształt planarny. Ale jego kąt wiązania C-Cl wynosi 111.8 stopnia zamiast 120 stopni z powodu podwójnego wiązania między C=O, które z powodu krótkiego zmniejszania gęstości elektronowej, tym samym kurcząc cząsteczkę.

Reguła oktetu struktury Lewisa Cl2CO

Wszystkie atomy biorące udział w strukturze Lewisa Cl2CO działają zgodnie z regułą oktetu, a dzielenie się elektronami odbywa się w taki sposób, że spełnia kryteria dla wszystkich. Węgiel ma 4 elektrony walencyjne i potrzebuje 4 więcej, które uzyskuje się dzieląc 2 elektrony z tlenem i po jednym z chlorem.

Chlor potrzebuje 1 elektronu, aby zakończyć swój oktet, który jest uzyskiwany przez dzielenie się z węglem. Tlen potrzebuje 2 elektronów do spełnienia warunku 8 elektronów, który jest uzyskiwany przez dzielenie 2 elektronów z węglem. To kończy oktet dla każdego zaangażowanego atomu.

Cl2CO konstrukcja Lewisa zakończona wszystkie jego wymagania oktetowe i są symetryczne. Omawiając obecność samotnych par elektronów, liczy się tylko to, czy są one obecne na centralnym atomie. W Cl2CO struktura Lewisa, nie ma samotnej pary na centralnym atomie węgla, ponieważ wszystkie są wspólne. Stąd jest 0 samotnej pary elektronów.

Elektrony walencyjne o strukturze Lewisa Cl2CO

Elektrony walencyjne są najbardziej zewnętrznymi elektronami, które ze względu na mniejsze siły jądrowe mogą z łatwością uczestniczyć w wiązaniu. Przed powstaniem Cl2CO węgiel o strukturze Lewisa miał 4 elektrony walencyjne, tlen 6 elektronów walencyjnych, a chlor 7 elektronów walencyjnych.

Po podzieleniu wszystkich trzech pierwiastków w strukturze Cl2CO Lewis ma 8 elektronów walencyjnych, które mają ogromne znaczenie ze względu na kryteria stabilności.

Hybrydyzacja struktury Lewisa Cl2CO

Hybrydyzacja jest bardzo ważną koncepcją w wiązaniu. Zajmuje się orbitalami atomowymi, które są ułożone w kolejności rosnących energii. Hybrydyzację można również znaleźć przy użyciu koncepcji liczb sterycznych. Liczba steryczna jest równa liczbie atomów związanych z centralnym atomem + liczba dołączonych samotnych par. 

W kontekście Cl2CO struktura Lewisa liczba steryczna = 3+0 = 3. Oznacza to, że hybrydyzacja struktury Lewisa Cl2CO jest sp2.

Rozpuszczalność struktury Lewisa Cl2CO

Rozpuszczalność struktury Lewisa Cl2CO występuje zarówno w środowisku wodnym, jak i organicznym. Fosgen jest słabo rozpuszczalny w wodzie i rozkłada się na kwas solny i dwutlenek węgla. Cl2CO reaguje również z etanolem, ale jest całkowicie rozpuszczalny bez wytrącania w benzenie, toluenie, ciekłych węglowodorach i lodowaty kwas octowy.

Czy struktura Lewisa Cl2CO jest jonowa?

Nie, Cl2CO struktura Lewisa nie jest jonowy. Z jego struktury Lewisa widzimy, że istnieje dzielenie się elektronami zamiast darowizny i akceptacji. To dowodzi, że struktura Lewisa Cl2CO jest związkiem kowalencyjnym.

Czy struktura Lewisa Cl2CO ma odczyn kwasowy czy zasadowy?

Zgodnie z przewidywaniami teorii VSEPR, Cl2CO struktura Lewisa jest płaską cząsteczką i zgodnie z jej przygotowaniem i reakcjami, pochodzi od chlorku acylu, a formalnie pochodzi od kwasu węglowego. Kwas węglowy jest słabym kwasem organicznym, co dowodzi, że fosgen jest kwaśny.

Czy struktura Lewisa Cl2CO jest polarna czy niepolarna?

Polaryzacja Cl2CO struktura Lewisa można ocenić na podstawie różnicy elektroujemności między atomami. Zgodnie z wykresem Paulinga elektroujemność węgla, tlenu i chloru wynosi odpowiednio 2.55, 3.44 i 3.16. Ponadto różnica elektroujemności między C=O i C-Cl jest większa niż 0.5, co prowadzi do częściowego ładunku dodatniego na węglu i częściowego ładunku ujemnego na tlen i chlor.

Również wypadkowy moment dipolowy nie znosi się z powodu braku liniowości i symetrii. Stąd wszystkie scenariusze wskazują na Cl2CO struktura Lewisa będąc cząsteczką polarną.

Czy struktura Cl2CO Lewisa jest czworościenna?

Struktura Lewisa Cl2CO nie jest czworościenna z powodu wielu faktów. Po pierwsze, zgodnie z koncepcją liczby sterycznej Cl2CO struktura Lewisa ma liczbę steryczną 3, która wskazuje na rodzaj kształtu AX3, a czworościan należy do kształtu AX4. 

Innym czynnikiem jest brak pojedynczych par na centralnym atomie. Dowodzi, że Cl2CO struktura Lewisa nie jest czworościenna w żadnym aspekcie.

Czy struktura Lewisa Cl2CO jest liniowa?

Struktura Lewisa Cl2CO nie jest cząsteczką liniową, ponieważ zawiera więcej niż 2 atomy. Jednocześnie zgodnie z teorią VSEPR struktura Lewisa Cl2CO wykazuje strukturę typu AX3. Brak pojedynczej pary jest kolejnym powodem, dla którego struktura Lewisa Cl2CO jest płaska, a nie liniowa.

Wnioski

Podsumowując powyższy artykuł, to Cl2CO struktura Lewisa lub fosgen jest bardzo ważnym polarnym kowalencyjnym związkiem organicznym, w którym elektrony dzielą się między węglem, tlenem i chlorem. Wraz z tym nie ma samotnej pary elektronów, a cząsteczka jest płaska z hybrydyzacją sp2 wykazującą rozpuszczalność zarówno w środowisku wodnym, jak i organicznym.

Przeczytaj także: