Clo4-Struktura Lewisa, geometria, hybrydyzacja: 7 kroków (rozwiązanych)

by

Jon nadchloranowy (ClO4-) składa się z centralnego atomu chloru (Cl) otoczonego czterema atomami tlenu (O), z 7 elektronami walencyjnymi z Cl i 6 z każdego O, plus dodatkowy elektron z ładunku ujemnego, w sumie 32 elektrony. Struktura Lewisa pokazuje trzy wiązania podwójne pomiędzy Cl i trzema atomami O oraz jedno wiązanie pojedyncze z atomem O niosącym ładunek ujemny. Powoduje to geometrię czworościenną z kątami wiązań około 109.5 °. Jon nadchloranowy wyróżnia się stabilizacją rezonansową, a równoważne struktury rozprowadzają ładunek ujemny na atomach tlenu. Jego wysoki potencjał utleniający jest istotny w zastosowaniach takich jak paliwa rakietowe i materiały wybuchowe.

ClO4-Struktura Lewisa
ClO4-Struktura Lewisa

nadchloran,ClO4 - jest jednowartościowym anionem, który składa się z atomu chloru połączonego z czterema atomami tlenu. Jego masa cząsteczkowa wynosi 99.45 g/mol i jest dobrym utleniaczem.

Fakty dotyczące nadchloranu, ClO4-

Nadchloran, ClO4 - jest anionem nieorganicznym, który jest jednowartościowy. Łączy się z innymi metalami, tworząc stabilne sole, takie jak chloran amonu, chloran sodu, chloran potasu, kwas nadchlorowy. Jego najprostszą solą jest kwas nadchlorowy. Są to głównie nadchlorany sztuczne i naturalne.

Nadchloran sodu może powstać w wyniku reakcji utleniania wodnego roztworu chloranu sodu. Zaobserwowano, że podczas rozjaśniania w obecności chloru powstają również nadchlorany. Występuje w postaci białego krystalicznego ciała stałego lub bezbarwnej cieczy, która zapala się pod wpływem ciepła.

Źródłami zrzutu nadchloranów są głównie środki dezynfekujące, wybielacze, paliwo rakietowe itp. Zrzuty te powodują zanieczyszczenie wody. Można to usunąć tylko przez wymywanie wodą pod wysokim ciśnieniem. Jest toksyczny do tarczycy. Stosowany jest głównie w fajerwerkach, kontroli elektryczności statycznej w pakowaniu żywności, utleniaczu w paliwach stałych, fajerwerkach, inicjatorach poduszek powietrznych do pojazdów.

Struktura Lewisa nadchloranu, ClO4-

Połączenia Struktura Lewisa nadchloranu jest pobierana w następujących krokach.

  • Atomy obecne w nadchloranie to jeden chlor z czterema atomami tlenu. Jest też nadmiar elektronu. Obliczmy więc całkowitą liczbę obecnych elektronów walencyjnych. Jest to 7+6X4+1 = 32.
  • W następnym kroku wpisz chlor jako centralny atom z czterema tlenami wokół niego. Tworzą pojedyncze wiązanie między każdym chlorem i tlenem. Do tworzenia wiązań wzięło się osiem elektronów. Pozostałe elektrony są równomiernie rozmieszczone wokół wszystkich atomów tlenu zgodnie z regułą oktetu.
struktura clo4- lewis
Struktura Lewisa ClO4 -
  • Gdy weźmiemy pod uwagę formalne zarzuty powyższego Struktura Lewisa okazuje się, że wynosi 3 i -1 odpowiednio dla chloru i tlenu. Aby uzyskać stajnię struktura to formalna opłata musi być obniżony.
  • Dlatego trzy atomy tlenu dzielą swoje elektrony z chlorem, tworząc kolejne wiązanie. Tam, zmniejszając swój formalny ładunek, aby uzyskać stajnię Struktura Lewisa dla nadchloranu.
b
Stabilny Struktura Lewisa ClO4 –

Rezonans w nadchloranie, ClO4-

Jon nadchloranowy ma struktury rezonansowe z powodu ruchu pojedynczej pary elektronów związanych z atomem tlenu. Daje to początek czterem strukturom jonu nadchloranowego. Podczas tego procesu zostają zachowane wszystkie jego właściwości i układ elektroniczny. To po prostu ruch ładunku ujemnego związanego z atomem tlenu.

c
Rezonans w ClO4 -

Reguła oktetu w nadchloranie, ClO4-

W jonie nadchloranowym znajduje się jeden chlor z czterema atomami tlenu. Ze swojej stajni Struktura Lewisa możemy zrozumieć, czy jest posłuszny oktetowi, czy nie. Patrząc na wszystkie atomy tlenu, mają osiem elektronów w zewnętrznej powłoce po utworzeniu wiązania. Więc przestrzegają zasady oktetu. W przypadku chloru ma on więcej niż osiem, co oznacza, że ​​jest to atom hiperwalencyjny i jest stabilny.

Kształt i kąt nadchloranu, ClO4-

Kształt cząsteczek jest zwykle poznawany za pomocą teorii VSEPR. Na podstawie tej teorii możemy przewidzieć geometrię jonu nadchloranowego. To jest AX4 cząsteczka typu bez samotnych par w centralnym atomie. Tutaj chlor jest połączony z czterema tlenami. Dlatego jego liczba steryczna to cztery.

Dlatego może mieć albo kształt czworościenny, jeśli nie ma samotnej pary z centralnym atomem, albo dowolny inny kształt w zależności od liczby samotnej pary. Tutaj nie ma samotnej pary z chlorem, ma kształt czworościenny z kątem wiązania 109.50 między obligacjami. Długość wiązania wiązania chlor-tlen wynosi prawie 1.44 pm.

d
Kształt i kąt wiązania w ClO4 -

Wsad formalny w nadchloranie, ClO4-

Formalny ładunek nadchloranu jest obliczany na podstawie jego najbardziej stabilnego Struktura Lewisa.

Ładunek formalny atomu = (elektrony walencyjne – liczba niezwiązanych

elektrony – liczba wykonanych wiązań)

Formalny ładunek chloru = 7-0-7 = 0
Formalny ładunek tlenu = 6-4-2 = 0

Dlatego formalny ładunek nadchloranu wynosi zero.

Elektrony walencyjne w nadchloranie, ClO4-

Całkowita liczba elektronów walencyjnych zaangażowanych w jon nadchloranowy wynosi 32.

Samotna para w nadchloranie, ClO4-

Pojedynczą parę elektronów można znaleźć z jonem nadchloranowym. Centralny atom chloru nie ma żadnego. Ale otoczony atom tlenu ma. Trzy z tlenu mają po dwie pary, a jeden ma trzy pary. Tak więc w sumie w jonie nadchloranowym, który jest związany z atomem tlenu, występuje dziewięć samotnych par.

e
Samotne pary w ClO4 -

Hybrydyzacja w nadchloranie, ClO4-

Hybrydyzację cząsteczki nadchloranu można znaleźć za pomocą następującego równania.

Hybrydyzacja = ½[ elektronów walencyjnych – atom jednowartościowy – kationowy 

ładunek + ładunek anionowy]

Hybrydyzacja = ½[7-0-0+1] = 8/2 = 4

Jon nadchloranowy podąża za sp3 hybrydyzacja. Więc ma geometrię czworościenną.

Rozpuszczalność nadchloranu, ClO4-

Jon nadchloranowy jest dobrze rozpuszczalny w wodzie. Wynika to z obecności wokół niego ładunku ujemnego. Woda jest cząsteczką polarną z H+ i OH- jony. Gdy rozpuści się w wodzie, połączy się z H+ jon z wytworzeniem kwasu nadchlorowego. Ze względu na niepolarny charakter niektórych rozpuszczalników organicznych nie jest w nich rozpuszczalny.

Czy nadchloran, ClO4- Jonowy czy nie?

Jon nadchloranowy jest anionem. To jest ładunek ujemny związany z cząsteczką. Ma więc charakter jonowy.

Czy nadchloran, ClO4- Polarny czy nie?

Nadchloran jest cząsteczką niepolarną. Między atomami widać różnicę elektroujemności. Ale cząsteczka ma symetryczny kształt. Tak więc moment dipolowy każdej wiązania został anulowany. Dlatego pozostanie jako cząsteczka niepolarna.

Czy nadchloran, ClO4- Kwaśny czy nie?

Stwierdzono, że niektóre stabilne nadchlorany mają charakter kwaśny. Ale niektórzy są neutralni. Kwas nadchlorowy, nadchloran amonu to kwasy, ale inne, takie jak nadchloran sodu, nadchloran potasu, nie są ani kwasem, ani zasadą. Są to substancje neutralne.

Jest jonem nadchloranowym, ClO4- Czworościenny czy liniowy?

Nadchloran to cząsteczka z czworościenną kształt. Wynika to z hybrydyzacji sp3 z zerowymi samotnymi parami wokół centralnego atomu.

f
Czworościenny kształt ClO4 -

Wnioski

Nadchloran, ClO4- to nieorganiczny anion, który jest w stanie zhybrydyzowanym sp3 o tetraedrycznej geometrii, kąt wiązania 109.50. Ze względu na swój symetryczny kształt jest niepolarny i dobrze miesza się z wodą. Niektóre z jego stabilnych związków są obojętne, a niektóre mają charakter kwaśny. Jego Struktura kropki Lewisa jest rysowany przez wzięcie jego 32 elektronów walencyjnych.

Przeczytaj także: