XeO2F2 Struktura Lewisa: rysunki, hybrydyzacja, kształt, ładunki, para i szczegółowe fakty

W tym artykule omówimy strukturę Lewisa xeo2f2, hybrydyzację, ładunek formalny i jego geometrię.

Difluorek dwutlenku ksenonu, czasami znany jako XeO₂F₂, jest nieorganiczną cząsteczką o wzorze chemicznym XeO₂F₂. Częściowa hydroliza heksafluorku ksenonu daje go, jak pokazano w następującej reakcji: XeF₆+ 2H₂O —> XeO₂F₂ + 4HF

1. Struktura Lewisa XeO₂F₂
2. Formalne obciążenie
3. Elektrony walencyjne
4. XeO₂F₂ Geometria molekularna
5. Hybrydyzacja XeO₂F₂
6. Reguła oktetu

Masa cząsteczkowa tej substancji wynosi 201.289 gm.

Jeden atom ksenonu, dwa atomy tlenu i dwa atomy fluoru tworzą XeO₂F₂ (dioksydifluorek ksenonu). Dwa wiązania pojedyncze i dwa wiązania podwójne otaczają atom ksenonu w Struktura Lewisa XeO2F2, który jest otoczony przez dwa atomy fluoru i dwa atomy tlenu. W każdym atomie fluoru znajdują się trzy samotne pary, dwie samotne pary w każdym atomie tlenu i jedna samotna para w każdym atomie ksenonu.

1. Struktura Lewisa XeO₂F₂:

Struktura Lewisa atomu jest uproszczonym przedstawieniem jądra i wartościowości elektrony w swojej strukturze atomowej. Przedstawia konfigurację elektronową w atomie.

Elektrony są przedstawione za pomocą kropek, a jądro jest reprezentowane przez symbol atomowy atomu. Linia służy do zobrazowania połączenia między dwoma atomami.

XeO2F2 ma następujące cechy Struktura Lewisa:

Można to zobaczyć z Struktura Lewisa XeO2F2, że wszystkie atomy osiągnęły swój oktet.

Jako gaz szlachetny ksenon ma już osiem elektronów walencyjnych. Ponadto, osiągając oktet, zarówno atomy fluoru, jak i tlenu, którym brakowało odpowiednio jednego i dwóch elektronów, stały się stabilne.

Można się jednak zastanawiać, dlaczego, skoro ksenon miał już osiem elektronów, tworzył połączenia z innymi atomami.

Masz rację; większość atomów nie jest w stanie tego zrobić. Z drugiej strony, ksenon i inne gazy szlachetne są wyjątkami, ponieważ zawierają puste orbitale d, aby przyjąć dodatkowe elektrony.

Ze względu na dostępność nieobsadzonych orbitali 5d, ksenon może rozszerzyć swój oktet i pomieścić więcej niż osiem elektronów w powłoce walencyjnej.

Struktura Lewisa XeO₂F₂ można narysować w następujący sposób:

Krok po kroku zaprojektujemy Struktura Lewisa XeO2F2

Krok 1: Najpierw obliczymy, ile elektronów walencyjnych każdy z pojedynczych atomów w pojedynczej cząsteczce XeO₂F₂ ma.

Liczba elektronów walencyjnych = 8 dla ksenonu, pierwiastka z grupy 18.

Liczba elektronów walencyjnych = 6 dla tlenu, pierwiastka z grupy 16.

W rezultacie całkowita liczba wartościowości e^- = 12 dla dwóch atomów tlenu.

Podobnie dla atomu fluoru z grupy 17 liczba elektronów walencyjnych wynosi 7.

W rezultacie dla dwóch atomów fluoru całkowita liczba elektronów walencyjnych wynosi 14.

Całkowita liczba elektronów walencyjnych w układzie wynosi 34.

Krok 2: Wybierzemy teraz atom centralny dla tej cząsteczki. W tym celu wybiera się zwykle atom najmniej elektroujemny i najbardziej stabilny.

W tym przykładzie najbardziej stabilny atom, ksenon, został wybrany jako atom rdzenia.

Krok 3: Następnie użyjemy pojedynczego wiązania, aby połączyć wszystkie uczestniczące atomy z atomem rdzenia.

Ma to na celu sprawdzenie, czy którykolwiek z zaangażowanych atomów wymaga dodatkowych elektronów. W takim przypadku tworzonych jest więcej planów, aby zakończyć oktet.

Krok 4: Oktet dla atomów ksenonu i fluoru jest kompletny, jak widać na powyższym schemacie.

Jednak każdy atom tlenu nadal wymaga dodatkowego elektronu, który może być dostarczony przez utworzenie podwójnego wiązania między atomami ksenonu i tlenu.

Krok 5: Po tym etapie wszystkie oktety uczestniczących atomów są kompletne, pozostawiając centralny atom z czterema parami wiązań i jedną wolną parą.

W wyniku tego struktura Lewisa XeO2F2 przedstawia się następująco:

2. Opłata formalna:

Formalny ładunek cząsteczki jest używany do określenia, jak stabilny jest jej Struktura Lewisa jest. Chociaż jest to pomysł hipotetyczny, pomaga nam określić, czy nasza struktura pochodna jest dokładna.

Wzór wygląda następująco:

Opłata formalna (FC) = liczba walencji e^- w atomie – Liczba niewiążących e^-– 1/2 (liczba sklejeń e^-)

Zerowy ładunek formalny cząsteczki świadczy o jej stabilności.

Obliczymy teraz formalny ładunek każdego atomu w XeO₂F₂ cząsteczka.

Dla atomu Xenon

Liczba elektronów walencyjnych wynosi osiem.

Liczba niewiążących elektronów jest równa dwa.

Liczba elektronów wiążących jest równa 12.

W rezultacie opłata formalna wynosi 8 – 2 – ½(12) = 0.

Dla atomu fluoru.

Liczba elektronów walencyjnych w cząsteczce wynosi 7.

Liczba niewiążących elektronów jest równa sześciu.

Liczba elektronów wiążących jest równa dwa.

W rezultacie opłata formalna wynosi 7 – 6 – ½(2) = 0.

Dla atomu tlenu,

Liczba elektronów walencyjnych w atomie tlenu wynosi 6.

Liczba niewiążących elektronów wynosi cztery.

Liczba elektronów wiążących jest równa cztery.

W rezultacie opłata formalna wynosi 8 – 4 – ½(4) = 0.

Ponieważ ładunek formalny każdego atomu atomu wynosi zero. W rezultacie XeO₂F₂ Całkowity ładunek formalny cząsteczki staje się zerowy.

W wyniku tego Struktura Lewisa dla cząsteczki XeO2F2 pokazanej powyżej jest dokładne.

3. Elektrony walencyjne:

Elektrony w atomie krążą wokół jądra, które jest jądrem atomu. Każdy elektron zawiera ładunek ujemny i związany jest z dokładną ilością energii.

Gdy elektron oddala się od jądra, ilość energii, jaką posiada, wzrasta. W rezultacie elektrony znajdujące się najdalej od jądra w atomie mają najwyższą energię i są nazywane elektronami walencyjnymi.

Elektrony walencyjne, które również uczestniczą w wiązaniach chemicznych, są umieszczone w powłoce walencyjnej, która jest najbardziej zewnętrzną powłoką.

4. XeO₂F₂ Geometria molekularna:

Postulaty teorii par elektronowych powłoki Valence'a (VSEPR) służą do prognozowania geometrii molekularnej związku.

Zgodnie z tą hipotezą geometria cząsteczki jest określona przez liczbę par wiązań i samotnych par elektronów obecnych na atomie rdzenia cząsteczki.

Podstawowa koncepcja polega na tym, że wszystkie elektrony są naładowane ujemnie, a ponieważ podobne ładunki odpychają się nawzajem, elektrony również się odpychają. Hipoteza VSEPR wykorzystuje wielkość odpychania do określenia kształtu cząsteczki.

Zgodnie z hipotezą VSEPR stopień odpychania jest różny dla par elektronów wiążących i niewiążących. Siła odpychania między niewiążącymi się elektronami jest największa, ponieważ mogą się one swobodnie poruszać.

Ponadto, ponieważ elektrony wiążące są już połączone z dwoma atomami, ich swoboda ruchu jest ograniczona, co zmniejsza siłę odpychania między nimi.

W rezultacie każda cząsteczka ma dwa rodzaje geometrii. Pierwsza to geometria elektronowa, która jest oczekiwana na podstawie wiążących atomów, a druga to geometria molekularna, która uwzględnia funkcję samotnych par elektronów w określaniu kształtu cząsteczki.

Możemy obliczyć liczbę par wiązań i samotnych par elektronów obecnych na centralnym atomie cząsteczki, korzystając z teorii VSEPR, aby przewidzieć zarówno geometrię elektronów, jak i geometrię molekularną tej cząsteczki.

Wiemy już, że pierwiastek rdzenia, ksenon, zawiera cztery pary wiązań elektronów i jedną wolną parę elektronów w przypadku XeO₂F₂.

Możemy teraz określić geometrię XeO₂F₂ korzystając z poniższego wykresu, który opiera się na postulatach teorii VSEPR.

W rezultacie XeO₂F₂ Geometria elektronów cząsteczki jest trygonalna dwupiramidowa, ale jej geometria molekularna to huśtawka. Ponadto kąty wiązania między różnymi atomami wynoszą 91^o, 105^oi 174^o, Odpowiednio.

5. Hybrydyzacja XeO₂F₂:

Znając ilość elektronów walencyjnych i stosując fundamentalny wzór hybrydyzacji, możemy łatwo oszacować hybrydyzację XeO₂F₂. Liczba elektronów = ½ [V+N-C+A].

Liczba elektronów walencyjnych w centralnym atomie jest oznaczona przez V. (ksenon).

Liczba atomów jednowartościowych (fluoru) połączonych z atomem centralnym będzie równa N. Ładunek kationu będzie równy C, a ładunek anionowy będzie równy A.

Poniżej przyjrzymy się bliżej procedurze.

Atomem rdzenia w dwufluorku ksenonu będzie ksenon, który będzie zawierał 8 elektronów walencyjnych. Jednowartościowym otaczającym atomem będzie fluor, podczas gdy dwuwartościowym otaczającym atomem będzie tlen. Usuniemy osiem elektronów walencyjnych ksenonu i zastąpimy je dwoma jednowartościowymi atomami fluoru. Na koniec suma zostanie podzielona przez dwa.

Jeśli spojrzymy na liczby, zobaczymy, że liczba elektronów wynosi ½ [8+2-0+0] = 5

W rezultacie ostateczna wartość wynosi 5, co oznacza sp³d hybrydyzacja. Będzie 5 sp³d orbitale hybrydowe w difluorku dwutlenku ksenonu. Wokół środkowego atomu znajduje się 5 par elektronów, z 4 parami wiązań i 1 samotną parą.

6. Reguła oktetu:

Jak wspomniano wcześniej, atomy wykorzystują swoje elektrony walencyjne do tworzenia wiązań chemicznych. Z drugiej strony ilość i rodzaj wiązań utworzonych przez atom są określane przez elektrony obecne w zewnętrznej powłoce.

Aby stać się stabilnym, każdy atom stara się osiągnąć konfigurację elektryczną sąsiedniego gazu szlachetnego.

Ponieważ, z wyjątkiem helu, wszystkie gazy szlachetne mają osiem elektronów w swojej zewnętrznej powłoce, atomy innych pierwiastków dążą do uzyskania ośmiu elektronów w powłoce walencyjnej. Reguła oktetu to nazwa tej reguły.

Pojęcie to zostało zaproponowane przez Walthera Kossela i Gilberta N. Lewisa i służy jako podstawa dla wszystkich innych koncepcji związanych z atomem, takich jak hybrydyzacja, geometria molekularna i tak dalej.

Przeczytaj także:

• Struktura Lewisa Beh2
• Struktura Lewisa Caoh2
• Struktura Lewisa Seo3
• Struktura Lewisa F2
• Struktura Lewisa H2co
• Struktura Lewisa Brf2
• Struktura Lewisa Alh4
• Struktura Lewisa Ccl3f
• Struktura Lewisa Ibr4
• Struktura Lewisa Clf5