Pentachlorek antymonu (SbCl5) ma centralny atom antymonu (Sb) z 5 elektronami walencyjnymi, tworzącymi pojedyncze wiązania z pięcioma atomami chloru (Cl), z których każdy dostarcza 7 elektronów walencyjnych. Struktura Lewisa zawiera pięć wiązań Sb-Cl i żadnych samotnych par na Sb, co daje w sumie 10 elektronów wiążących. Cząsteczka ta przyjmuje trygonalną geometrię bipiramidalną, z kątami wiązań wynoszącymi 90° pomiędzy osiowymi i równikowymi atomami Cl oraz 120° pomiędzy równikowymi atomami Cl. Zdolność Sb do rozszerzania swojego oktetu jest kluczowa dla tej struktury, wpływając na jej reaktywność i właściwości fizyczne.
SbCl5 jest związkiem w postaci płynnej, wyglądającym jak czerwonawo-żółta dymiąca ciecz o ostrym zapachu. Jego wyziewy podrażniają ludzkie oczy i błonę śluzową. Ciecz SbCl5 zestala się w temperaturze 37 stopni Faradaya. Działa korodująco na różne tkanki i niektóre metale. Tutaj omawiamy strukturę Lewisa SbCl5.
Jak narysować strukturę Lewisa dla SbCl5?
Istnieją dwie główne zasady dotyczące rysowanie struktury Lewisa dowolnej cząsteczki lub związku chemicznego.
- Pierwszym z nich jest policzenie lub zanotowanie liczby elektronów walencyjnych każdego pierwiastka lub atomu obecnego w cząsteczce lub związkach chemicznych lub jonach. Jeśli jony tam są, policz na nich ładunki.
- Uzupełnij oktet każdego pierwiastka lub atomu, umieszczając parę elektronów po związaniu atomów ze sobą, tj. każdy pierwiastek ma osiem elektronów na swojej zewnętrznej orbicie, z wyjątkiem wodoru, który ma tylko dwa elektrony na zewnętrznej powłoce. Czasami cząsteczka tworzy podwójne lub potrójne wiązania. Wiązania wielokrotne tworzą się tylko z niektórymi pierwiastkami, takimi jak tlen (O), węgiel (C), azot (N), fosfor (P) i siarka (S), a rzadko z Cl.
Wzór chemiczny pentachlorku antymonu to SbCl5.
Masa cząsteczkowa SbCl5 wynosi 299.0 g mol-1.
Geometria molekularna SbCl5 to trygonalny bipiramidalny kształt (w cieczy).
SbCl52 ma sp3d hybrydyzacja.
SbCl5 ma niepolarny charakter polarny.
Pentachlorek antymonu czyli SbCl5 struktura Lewisa składa się głównie z dwóch pierwiastków: antymonu i chloru. Jest jeden atom antymonu i pięć atomów chloru w SbCl5 struktura Lewisa. SbCl5 struktura Lewisa ma dziesięć elektronów wiążących i trzydzieści elektronów niewiążących. Rysowanie SbCl5 . jest dość łatwe struktura Lewisa.
Do rysowania Struktura Lewisa SbCl5 pierwszym najbardziej jest policzenie liczby elektronów walencyjnych obecnych w strukturze, tj. policzenie elektronów walencyjnych każdego pierwiastka obecnego w strukturze. Policz elektrony walencyjne obecne na atomie antymonu i atomach chloru.
Aby zliczyć elektrony walencyjne dowolnego atomu lub pierwiastka, sprawdź jego pozycję w grupach układu okresowego. Jako pierwiastek antymonu obecny na XV grupie (15th grupy) układu okresowego pierwiastków i pierwiastka chlorowego obecnego na siedemnastej grupie 17th grupa) układu okresowego. Więc antymon ma pięć, a chlor ma siedem elektronów walencyjnych.
Dlatego całkowite elektrony walencyjne dla antymonu = 5
Całkowite elektrony walencyjne dla chloru = 7
Tak więc całkowite elektrony walencyjne dla SbCl5 struktura Lewisa = 5 (Sb) + 7×5 (Cl5) = 40
Drugim jest wybranie najmniej elektroujemnego pierwiastka cząsteczki SbCl5, który zostanie umieszczony w centralnej pozycji podczas rysowania struktura Lewisa, ponieważ są bardziej skłonni do dzielenia się elektronami z sąsiednimi pierwiastkami lub atomami. W tej cząsteczce elektroujemność antymonu wynosi 2.05, a elektroujemność chloru 3.16. Tak więc antymon jest z natury mniej elektroujemny niż chlor. Tak więc antymon powinien znajdować się w centralnej pozycji struktury otoczonej pięcioma atomami chloru.
Trzeci punkt to połączenie wszystkich atomów ze sobą poprzez wiązanie. Narysuj więc pojedyncze wiązania Sb-Cl między jednym atomem antymonu i pięcioma atomami chloru, aby połączyć je ze sobą. Środki rysują pięć pojedynczych wiązań między wszystkimi pięcioma chlorami z centralnym atomem antymonu.
Teraz policz poniżej SbCl5 struktura Lewisa wartościowości, jedno pojedyncze wiązanie ma dwa elektrony. W strukturze Lewisa SbCl5 powstaje pięć pojedynczych wiązań. Tak więc, z całkowitej liczby czterdziestu elektronów walencyjnych, dziesięć elektronów walencyjnych przyzwyczaja się do narysuj strukturę Lewisa SbCl5.
Dlatego 40 – 10 = 30 elektronów walencyjnych
Tak więc pozostało jeszcze trzydzieści elektronów walencyjnych do związania.
Teraz musimy znaleźć całkowite pary elektronów. Mamy w sumie czterdzieści elektronów walencyjnych i ta wartość jest dzielona przez dwa, aby zliczyć wszystkie pary elektronów.
Zatem całkowita liczba par elektronów = całkowita liczba elektronów walencyjnych ÷ 2
Zatem suma par elektronowych = 40 ÷ 2 = 20
Reguła oktetu struktury Lewisa SbCl5
SbCl5 Lewis Reguła oktetu struktury mówi nam o zakończeniu oktetu zewnętrznych atomów. Powłoka walencyjna dowolnego atomu zawierającego osiem elektronów jest znana jako oktet. SbCl5 struktura Lewisa mając pięć pierwiastków chloru jako najbardziej zewnętrzne atomy i potrzeba ośmiu elektronów, aby uzupełnić oktet atomów chloru w powłoce walencyjnej. Tutaj atom antymonu jest w rozszerzonym oktecie, ponieważ antymon ma pięć wiązań Sb-Cl, co oznacza, że w jego zewnętrznej powłoce znajduje się dziesięć elektronów, a nie osiem. Następnie wszystkie pozostałe elektrony walencyjne powinny umieścić na atomie chloru, aż będą miały osiem elektronów, aby uzupełnić oktet.
Teraz, z wszystkich czterdziestu elektronów walencyjnych struktury Lewisa SbCl5, dziesięć elektronów wspólnych dla centralnego atomu Sb w pięciu parach wiązania z pięcioma atomami Cl. Wtedy pozostałe trzydzieści elektronów oznacza, że piętnaście samotnych par elektronów zostaje rozłożonych na pięć atomów Cl, czyli trzy samotne pary elektronów na każde pięć atomów Cl.
Teraz pięć atomów chloru w SbCl5 konstrukcja Lewisa została ukończona jego oktet, ponieważ wszystkie mają osiem elektronów w powłoce walencyjnej. [Kropki reprezentowały sześć elektronów na atomach chloru i dwa elektrony jako pięć pojedynczych wiązań z antymonem].
Dochodzimy więc do wniosku, że struktura Lewisa SbCl5 nie jest zgodna z regułą oktetu, ponieważ centralny atom antymonu (Sb) ma dziesięć elektronów, co oznacza rozszerzony oktet.
SbCl5 lewis struktury opłat formalnych
Stabilność na dowolnym diagramie Lewisa jest większa, gdy atomy mają mniej formalnych ładunków. Istnieje wzór do obliczenia ładunku formalnego dowolnego atomu na diagramie Lewisa.
Opłata formalna = (elektrony walencyjne – samotna para elektronów – ½ elektronów wiążących)
Najpierw powinniśmy policzyć formalne ładunek na wszystkich pięciu atomach chloru o strukturze Lewisa SbCl5. Na atomach chloru struktury znajdują się równe elektrony z samotną parą i elektrony z parą związaną, więc po prostu możemy policzyć formalny ładunek tylko jednego atomu chloru.
Atom chloru: Elektrony walencyjne dla Cl = 07
Pojedyncze pary elektronów dla Cl = 06
Wiązanie elektronów z Cl = 2 (jedno wiązanie pojedyncze)
Ładunek formalny Cl = (7 – 6 – 2/2) = 0
Tak więc wszystkie pięć atomów chloru ma zerowe ładunki formalne.
Atom antymonu: Elektron walencyjny dla centralnego atomu Sb = 05
Pojedyncze pary elektronów na centralnym atomie Sb = 00
Wiązanie elektronów wokół centralnego atomu Sb =10 (pięć wiązań pojedynczych)
Ładunek formalny Sb = (05 – 0 – 10/2) = 0
Tak więc centralny atom antymonu w strukturze Lewisa SbCl5 ma zerowy ładunek formalny.
Pojedyncze pary struktury Lewisa SbCl5
Jak widzimy strukturę Lewisa SbCl5, widzimy sześć samotnych par elektronów na każdym z najbardziej zewnętrznych atomów chloru w strukturze Lewisa SbCl5, więc na wszystkich pięciu zewnętrznych atomach chloru znajduje się łącznie trzydzieści samotnych par elektronów.
Podobnie centralny atom antymonu struktury Lewisa SbCl5 ma zero samotnej pary elektronów w swojej powłoce walencyjnej. Ponieważ antymon uzupełnił swój oktet o wydłużone elektrony, ponieważ ma pięć wiązań z Cl oznacza 10 elektronów wiążących. Tak więc Sb ma rozszerzony oktet, a SbCl5 struktura Lewisa ma 6×5 + 0 = 30 samotnych par elektronów. Zatem całkowita liczba samotnych par elektronów w strukturze Lewisa SbCl5 wynosi trzydzieści.
Kształt struktury Lewisa SbCl5
Struktura Lewisa SbCl5 ma bipiramidalny kształt trygonalny zgodnie z geometrią molekularną. Dwupiramidowy kształt trygonalny wynika z tego, że centralny atom antymonu jest połączony z pięcioma parami wiązań. Tak więc teoria VSEPR mówi, że nie ma odpychania między elektronami pary wiązań, ponieważ nie ma tam samotnej pary elektronów. Tak więc w każdym wiązaniu Sb-Cl istnieje kąt wiązania wynoszący 90 stopni. Teoria VSEPR daje AX5N0 ogólny wzór dla SbCl5.
Ponieważ centralny atom antymonu struktury Lewisa SbCl5 ma tylko pięć par wiązań elektronowych i brak pojedynczej pary elektronów oznacza posiadanie pięciu sekcji gęstości elektronów, ma więc trygonalną bipirymidalną geometrię molekularną i kwadratową geometrię piramidalną elektronów ze względu na kąt wiązania 90 stopni.
Hybrydyzacja SbCl5
SbCl5 hybrydyzacja struktur Lewisa znajduje się w centralnej liczbie sterycznej atomów antymonu.
Suma całkowitej liczby związanych atomów połączonych z centralnym atomem i obecną na nim pojedynczą parą elektronów jest nazywana liczbą steryczną.
Liczba steryczna SbCl5 = (liczba związanych pierwiastków lub atomów przyłączonych antymonem + samotna para elektronów na antymonie)
Zgodnie ze strukturą Lewisa SbCl5, antymon jest połączony z pięcioma atomami chloru i ma na sobie zero samotnych par elektronów.
Tak więc liczba steryczna SbCl5 = 5 + 0 = 5
Ponieważ obliczona liczba steryczna struktury Lewisa SbCl5 wynosi pięć, więc ma sp3d hybrydyzacja antymonu w strukturze SbCl5.
Struktura Lewisa SbCl5 ma kąt około 90 stopni. Centralny atom antymonu nie ma samotnej pary elektronów, dzięki czemu pięć atomów chloru znajduje się ze sobą pod kątem 90 stopni.
Jak można porównać struktury Lewisa SiCl2Br2 i SbCl5?
Porównanie struktur Lewisa SiCl2Br2 i SbCl5 ujawnia interesujące różnice w ich właściwościach. SiCl2Br2 ma centralny atom krzemu związany z dwoma atomami chloru i dwoma atomami bromu, podczas gdy SbCl5 składa się z centralnego atomu antymonu związanego z pięcioma atomami chloru. Ta odmienność w rozmieszczeniu wpływa na ich reaktywność i stabilność, podkreślając znaczenie uwzględnienia Struktura i właściwości Lewisa sicl2br2 porównując te związki.
Rezonans struktury Lewisa SbCl5
W strukturze rezonansowej rozkład elektronów zmienia się w zależności od struktury. Jak widzimy zasady do narysuj strukturę rezonansową dowolnego lewis struktury, istnieje potrzeba wielokrotnych wiązań w strukturze, a sąsiedni atom ma co najmniej jedną wolną parę elektronów. Jeśli warunki te zostaną spełnione w dowolnej strukturze, możemy narysować jej strukturę rezonansową, rozmieszczając w niej elektrony i ładunki atomów.
Jeśli mówimy o strukturze rezonansowej cząsteczki SbCl5, to struktura rezonansowa cząsteczki SbCl5 nie jest możliwa, ponieważ nie ma ona na sobie żadnego ładunku formalnego, a także nie zawiera wiązań wielokrotnych (podwójnych lub potrójnych) w strukturze Lewisa SbCl5. Cząsteczka SbCl5 ma zerowy ładunek formalny, a centralny atom antymonu połączony z pięcioma atomami chloru pojedynczym wiązaniem kowalencyjnym, a nawet oktet pięciu zewnętrznych atomów chloru jest kompletny, a centralny atom antymonu ma rozszerzony oktet. Tak więc cząsteczka SbCl5 może uważać się za stabilną cząsteczkę, która nie tworzy z niej żadnej rezonansowej struktury hybrydowej.
Polaryzacja struktury Lewisa SbCl5
SbCl5 struktura Lewisa ma trójkątny dwupiramidowy kształt geometryczny, dzięki czemu ma charakter niepolarny. Ze względu na trygonalny dwupiramidowy kształt cząsteczki SbCl5 ma pewien wypadkowy moment dipolowy; nawet wiązanie Sb-Cl jest niepolarne, ponieważ ma bardzo dużą różnicę elektroujemności między atomami antymonu i chloru. Możemy więc powiedzieć, że SbCl5 jest niepolarny.
Chlor ma elektroujemność 3.16, a antymon ma elektroujemność 2.05. Tak więc antymon i chlor mają różnicę elektroujemności 1.11. Zgodnie ze skalą Paulinga wiązanie Sb-Cl ma bardzo wysoką różnicę elektroujemności, która przekracza 0.5, więc ma charakter niepolarny.
Ponieważ atom chloru jest z natury bardziej elektroujemny niż atom antymonu, może powodować dość mały ładunek ujemny na atomie chloru i mały ładunek dodatni na atomie antymonu. Z powodu tego oddzielenia ładunku dipol powstaje w obrębie wiązania i nie jest w stanie znieść się z powodu trygonalnej bipirymidalnej struktury SbCl5. Ale ten moment dipolowy jest tak duży z powodu bardzo dużej różnicy elektroujemnej Cl i Sb. W wyniku tego cząsteczka SbCl5 ma charakter niepolarny, ponieważ istnieje symetryczny lub równy rozkład wiązań polarnych.
Przeczytaj także:
- Struktura Li Lewisa
- Struktura CS Lewisa
- Struktura Lewisa Sof4
- Struktura Lewisa z 3 lutego
- Struktura Lewisa nr 2
- Struktura Lewisa Bro2
- Struktura Lewisa Xef2
- Struktura Lewisa Po4 3
- Struktura Lewisa Krf2
- Struktura Lewisa kwasu azotowego
Witam wszystkich, jestem dr Shruti M Ramteke, zrobiłem doktorat. w chemii. Pasjonuję się pisaniem i lubię dzielić się swoją wiedzą z innymi. Zapraszam do kontaktu ze mną na LinkedIn