Struktura i charakterystyka Lewisa IF6+ (11 ważnych faktów)

by

IF6+ jest związkiem międzyhalogenowym utworzonym pomiędzy dwoma atomami halogenu, I i F. Jest to cząsteczka wieloatomowa o masie cząsteczkowej 240.895 g/mol. Omówmy więcej faktów na temat IF6+.

IF6+ jest polihalogenowe jon z sześcioma atomami F i jednym atomem I połączonymi ze sobą. Związki międzyhalogenowe są bardzo ważne jako katalizatory w wielu reakcjach jądrowych, jako rozpuszczalniki. Mają niskie ciepło topnienia i są zasadniczo diamagnetyczne. JEŚLI6+ jest kationem międzyhalogenowym, a reaktywność jest podobna do I i F.

IF6+ łatwo ulega hydrolizie ze względu na różnicę wielkości między I i F. Przeanalizujmy więcej właściwości IF6+ jak kąt wiązania, polaryzacja, kowalencja i struktura Lewisa.

Jak narysować strukturę Lewisa?

Struktura Lewisa cząsteczki opisuje strukturę szkieletową i rozkład elektronowy elektronów wiążących i niewiążących. Narysujmy następujące kroki Lewisa.

Obliczanie całkowitych elektronów walencyjnych

Najważniejszym czynnikiem decydującym o strukturze Lewisa jest zliczenie wszystkich dostępnych elektronów walencyjnych. Jod i fluor należą do serii halogenów 17th grupa układu okresowego. W najbardziej zewnętrznej powłoce każdego atomu halogenu znajduje się 7 elektronów walencyjnych.

7 atomów halogenu z ładunkiem + daje 48 elektronów walencyjnych. Konfiguracja elektroniczna zewnętrznej powłoki F i I to 2s22p7 i 5s25p7.

Wybór centralnego atomu

I jest wybrany jako centralny atom, ponieważ mam niższą elektroujemność niż F. Elektroujemność F i I wynosi 3.98 i 2.66. Najmniej elektroujemny atom ma tendencję do dzielenia się większą liczbą elektronów w celu łatwego tworzenia wiązań. Powoduje to łatwe tworzenie wiązania.

Rysowanie par obligacji

Pojedyncza para wiązań jest przypisywana między każdym z sześciu zestawów IF. Powoduje to, że wszystkie atomy F wypełniają swój oktet. Ponadto rozszerzam jego oktet, umieszczając elektrony w podpowłoce d, aby utworzyć 6 wiązań z F. W ten sposób używanych jest 12 elektronów walencyjnych i pozostaje tylko 36 elektronów walencyjnych.

Przypisywanie samotnych par

Pozostałe elektrony walencyjne są przypisane jako samotne pary elektronów do każdego z atomów F. Każdy atom F zajmuje 3 zestawy samotnych par elektronów. Każda samotna para ma 2 elektrony, więc wszystkie pozostałe 36 elektronów walencyjnych zostaje zużytych. 6*(3*2)= 36 elektronów walencyjnych, gdzie 6 = sześć atomów F.

logo if6 lewis
Stopniowa konstrukcja IF6+ struktura Lewisa

IF6+ kształt struktury Lewisa

Kształt dowolnej cząsteczki zależy od takich czynników, jak całkowita liczba par wiązań, elektroujemność i wielkość atomów w cząsteczce. Pozwól nam dowiedzieć się więcej o IF6+ kształt poniżej.

Kształt IF6+ jest oktaedryczny. Cząsteczka ma łącznie 6 par wiążących. Obecność ładunku dodatniego odpowiada za kształt oktaedryczny. Gdyby był ładunek ujemny, byłby zniekształcony oktaedrycznie. Kształt IF6+ można obliczyć za pomocą prostego wzoru.

  • Kształt JEŻELI6+ = [(Całkowita liczba elektronów walencyjnych centralnego atomu + całkowita liczba atomów łączących + Dowolny ładunek ujemny – Dowolny ładunek dodatni)/2] – Całkowita liczba pojedynczych par na centralnym atomie
  • Kształt JEŻELI6+ = [(7+6+0-1)/2] – 0 = 6
if6+ struktura Lewisa
Oktaedryczny kształt IF6+ struktura Lewisa

IF6+ formalna opłata za strukturę Lewisa

Ładunek formalny dowolnej cząsteczki to teoretyczny ładunek przypisany każdemu atomowi w cząsteczce, pod warunkiem, że elektrony są równo podzielone w wiązaniach. Omówmy szczegółowo.

Formalna opłata IF6+ jest +1 który został obliczony za pomocą wzoru matematycznego „Ładunek formalny = (Liczba elektronów walencyjnych w wolnym atomie pierwiastka) – (Liczba niewspółdzielonych elektronów na atomie) – (Liczba wiązań z atomem)”.

  • Ładunek formalny I = 7-0-6 = +1
  • Ładunek formalny wszystkich sześciu atomów F = 7-6-1 = 0
  • Ogólna opłata formalna IF6+ wynosi +1, więc nie jest neutralny.

IF6+ kąt struktury Lewisa

Kąt wiązania to kąt utworzony w cząsteczce z centralnym wiązaniem atomowym do pobliskich dwóch połączonych wiązań atomowych. Zinterpretujmy kąt utworzony w IF6+.

Kąt wiązania IF6+ jest 900. W IF . jest 6 par łączących6+. Wszystkie sześć wiązań IF jest ułożonych pod kątem 90 stopni, aby uniknąć maksymalnego odpychania pomiędzy parami łączącymi. Co więcej, I jest większy, a jego atomy łączące, F, mają samotne pary elektronów. Dlatego najlepiej nadaje się, gdy są rozdzielone pod tym kątem.

IF6+ Reguła oktetu struktury Lewisa

Reguła oktetu mówi, że każdy atom stara się pochłonąć 8 elektronów w swojej powłoce, aby uzyskać maksymalną stabilność poprzez przyjęcie konfiguracji obojętnej. Sprawdźmy szczegóły poniżej.

IF6+ Struktura Lewisa jest zgodna z regułą oktetu. Jednak pobieram więcej niż 8 elektronów w jego powłoce naruszającej zasadę oktetu. Dzieje się tak, gdy rozszerzyłem oktet ze względu na obecność powłok d, które w razie potrzeby mogą przyjąć więcej elektronów. Pozostałe atomy F nie mogą rozszerzyć jego oktetu.

F jest pierwszym elementem grupy 17 bez orbitali d, który pobiera dodatkowy elektron, tak jak I, a więc zajmuje 8 elektronów w swojej najbardziej zewnętrznej powłoce.

IF6+ samotne pary struktury Lewisa

Samotne pary elektronów to nieprzereagowane pary elektronów, które nie uczestniczą w tworzeniu wiązań chemicznych. Obliczmy całkowite samotne pary IF6+.

Całkowite samotne pary elektronów IF6+ Struktura Lewisa wynosi 18. Te 18 par elektronów nie przyczynia się do tworzenia par wiążących. Wszystkie atomy F są równoważne i każdy ma 3 samotne pary elektronów. Atom centralny, I, nie ma żadnych samotnych par i wszystkie jego elektrony walencyjne są wykorzystywane do tworzenia wiązań.

Pojedyncze pary można obliczyć za pomocą Całkowitych elektronów walencyjnych = Całkowite pary wiązań + Całkowite samotne pary

IF6+ elektrony walencyjne

Elektrony walencyjne są najbardziej zewnętrznymi luźno związanymi elektronami, które mogą brać udział w tworzeniu wiązań lub pozostawać jako samotne pary. Omówmy więcej szczegółów poniżej.

Elektrony walencyjne IF6+ wynosi 48. Elektrony walencyjne można policzyć z konfiguracji elektronowej stanu podstawowego poszczególnych atomów. Uczestniczącymi atomami są I i F. Stanem podstawowym F i I są [Ne]2s22p7 i [Kr]4d105s25p7. Elektrony w 2s, 2p, 5s i 5p są elektronami walencyjnymi.

IF6+ hybrydyzacja

Hybrydyzacja to proces uzyskiwania niskoenergetycznych i stabilnych zhybrydyzowanych orbitali poprzez mieszanie orbitali atomowych wszystkich atomów w cząsteczce. Sprawdźmy poniżej.

Hybrydyzacja IF6+ jest sp3d2. 5s, 5px, 5py, 5pz, 5dx2-y2 i 5dx2 podpowłoki I ulegają hybrydyzacji i nakładają się na orbitale 2p wszystkich atomów F. Powoduje to, że wszystkie elektrony zewnętrznej powłoki I łączą się z sześcioma atomami F. Wynikowy orbitale molekularne są identyczne pod względem energii.

Czy JEŚLI?6+ polarny czy niepolarny?

Cząsteczki polarne mają pewne momenty dipolowe, które mogą spowodować ich rozpuszczenie w rozpuszczalnikach polarnych. Omówmy naturę IF6+ w szczegółach.

IF6+ jest cząsteczką niepolarną ze względu na swoją symetryczną naturę. Od JEŚLI6+ przyjmuje strukturę oktaedryczną, przy czym wszystkie wiązania są równoważne, momenty dipolowe wiązania znoszą się nawzajem. Powoduje to zerowy moment dipolowy, co czyni go cząsteczką niepolarną. Jako taki jest rozpuszczalny tylko w rozpuszczalnikach niepolarnych.

Niepolarny charakter sprawia, że ​​jest mało prawdopodobne, aby wytworzyła się interakcja dipol-dipol z cząsteczkami wody. Obecność ładunku + w jakiś sposób wiąże się z rozpuszczalnikami jonowymi.

Czy JEŚLI?6+ jonowy czy kowalencyjny?

Cząsteczki kowalencyjne powstają między atomami o niskiej elektroujemności i ogólnie między niemetalami. Przeanalizujmy szczegółowo jego odpowiednią odpowiedź poniżej.

IF6+ jest cząsteczką kowalencyjną o lekkim charakterze jonowym ze względu na swój dodatni ładunek, który powoduje pewne połączenie z innymi cząsteczkami jonowymi. Jest to cząsteczka kowalencyjna, ponieważ powstaje między dwoma niemetalami, I i F o porównywalnej elektroujemności i różnicy mniejszej niż 1.5.

Tak więc, jak na Zasada Fajana cząsteczki jonowej, jest to cząsteczka kowalencyjna, która może prawidłowo rozpuszczać się tylko w rozpuszczalnikach o niskiej zawartości jonów ze względu na swoją wysoką polaryzację.

Czy JEŚLI?6+ Rozpuszczalny w wodzie?

Rozpuszczalność zależy od takich czynników jak rozmiar, elektroujemność, kształt, pary elektronów, rodzaj sieci i energia hydratacji. Sprawdźmy szczegóły poniżej.

IF6+ nie rozpuszcza się w wodzie. Wynika to z jego niepolarnego charakteru i kształtu, co sprawia, że ​​jest niewystarczający do tworzenia dipoli w rozpuszczalniku wodnym. JEŚLI6+ ma wysoką polaryzację i niską stałą dielektryczną. Ponadto ma niską energię hydratacji, która nie jest wystarczająca do zerwania sieci IF6+.

Dzięki temu ośmiościenna siatka pozostaje nienaruszona i w normalnych warunkach nie rozpuszcza się w wodzie.

Czy JEŚLI?6+ elektrolit?

Elektrolit to substancja składająca się z rodników będących anionami i kationami utrzymywanymi razem przez oddziaływania elektrostatyczne. Sprawdźmy, czy JEŚLI6+ jest elektrolitem, czy nie.

IF6+ nie jest elektrolitem. Nie ma charakteru elektrolitycznego, ponieważ nie zawiera żadnych dodatnich kationów i anionów. Cząsteczka jako całość jest specyficzna dla ładunku, ale nie zawiera rodników. Może przewodzić prąd w stanie stopionym, ale ogólnie nie wykazuje właściwości elektrolizy.

Wnioski

IF6+ jest naładowanym jonem międzyhalogenowym, który jest używany jako środek fluorujący. Ma niską stabilność termiczną ze względu na różnicę wielkości i niskie ciepło topnienia. Jest kowalencyjny i niepolarny.

Przeczytaj także: