Al3+ Lewisova struktura, geometrie: 17 faktů, které byste měli vědět

by

Al3+ je kationt hliníku, který má méně elektronů než normální skutečný hliníkový kov.

V článku se seznámíme s Al3+ Lewisovou strukturou. Hliník je kov patřící do 13th skupina periodické tabulky. To znamená, že Al má ve vnějším valenčním obalu tři elektrony. Al3+ iont vzniká redukcí tří elektronů z Al kovu. Proberme podrobnou strukturu Al3+, geometrii a její různé skutečnosti.

Jak nakreslit Al3+ Lewisovu strukturu?

Hliníkový kov patří do třinácté skupiny periodické tabulky, což potvrzuje přítomnost tří valenčních elektronů v jeho vnějším valenčním obalu. Kov hliníku má atomové číslo 13. Kov hliníku má tedy 13 elektronů. Elektronická konfigurace pro Al kov je následující:

Al (13) – 1s2, 2 s2, 2 s6, 3 s2, 3 s1 nebo [Ne]10 3s2 3p1

Ve 1
Lewisova tečková struktura z Al

Ion Al3+ je produkován úbytkem elektronů v hliníkovém kovu, takže ion Al3+ se skládá pouze z deseti elektronů v něm a jeho vnější obal je podobný neonu. Má tedy celkem 10 valenčních elektronů v Al3+ iontu. Elektronická konfigurace iontu Al3+ je tedy následující:

Al3+ (10) – 1s2, 2 s2, 2 s6 Nebo [Ne]10 3s1

Ve 5
Al3 + Lewisova struktura

V důsledku ztráty nebo darování tří elektronů Al kovem se na Al kovu vytvoří tripozitivní (3+) náboj. Takže Al kov je zobrazen pod hranatou závorkou s nábojem 3+. Ve skutečnosti Al3+ zobrazuje pouze Lewisův symbol, ale Al3+ Lewisova struktura není možné kreslit, protože Al je pouze atom.

Al3+ valenční elektrony

Iont Al3+ má celkem osm valenčních elektronů. Atom Al má celkem 13 valenčních elektronů, z nichž daruje 3 elektrony k vytvoření tripozitivního iontu Al3+. As, atom Al patří do 13th skupina periodické tabulky, takže má ve svém valenčním obalu 3 valenční elektrony. Ale v iontu Al3+ má o tři elektrony méně, takže v iontu Al3+ má celkem deset elektronů, jak je znázorněno na následujícím obrázku:

al3+ Lewisova struktura
Valenční elektrony v Al3+

Al3+ Lewisova struktura formální náboj

Pro výpočet formálního náboje na jakémkoli prvku lewsi struktury máme vzorec:

Formální náboj = (valenční elektrony – nevazebné elektrony – ½ vazebných elektronů)

Výpočet formálního náboje iontů Al3+ je následující:

Atom hliníku: Valenční elektrony na atomu hliníku = 08

                            Nevazebné elektrony na atomu hliníku = 03

                            Vazebné elektrony s atomem hliníku =00

Formální náboj na hliníkovém atomu Al je = (08 – 08 – 0/2)          

Atom hliníku má tedy nulový formální náboj.

Ve skutečnosti není možné vypočítat formální náboj žádného jednoatomového aniontu nebo kationtu, protože neexistuje žádná vazba a jsou na něm přítomny nevazbové elektrony.

Al3+ pravidlo oktetu Lewisovy struktury

Atom hliníku má na sobě celkem 13 elektronů a má tedy 3 valenční elektrony. Tedy kov Al, který má ve svém posledním obalu pouze 3 elektrony s neúplným oktetem. Podobně má iont Al3+ celkem 10 elektronů, tedy 8 valenčních elektronů. Protože ionty Al3+ mají ve svém valenčním obalu orbitalu osm valenčních elektronů, má iont Al3+ úplný oktet.

Al3+ Lewisovy struktury osamělé páry

Ion Al3+ má celkem 10 elektronů a ve svém valenčním obalu má 8 elektronů. To znamená, že má na sobě celkem osm nevazebných elektronů, tj. osm elektronů je dostupných na Al3+ iontu pro sdílení nebo vazbu s jinými prvky nebo atomy.

Pokud tedy spárujeme dva elektrony, abychom z nich vytvořili elektronový pár pro vazbu a sdílení s jinými prvky nebo atomy. Získáme na něm celkem čtyři páry nevazebných elektronů. Tedy Al3+ Lewisova struktura nebo iont má celkem čtyři osamocené páry elektrony na něm přítomné.

Je Al3+ iont?

Ano Al3+ je iont, tj. kationt v přírodě. Jako atom Al patří do 13th skupina periodické tabulky a má na sobě celkem třináct elektronů se třemi valenčními elektrony. Takže tři valenční elektrony jsou k dispozici pro sdílení nebo vazbu s jinými atomy nebo prvky. Pokud atom Al daruje své tři valenční elektrony z vnějšího obalu jiným atomům, zůstane pouze s deseti elektrony.

Jakmile atom Al ztratí tři elektrony, vytvoří se na něm trojkladný náboj, který přemění atom Al na iont Al3+. Vzhledem k tomu, že na atomu Al vzniká kladný náboj v důsledku ztráty elektronů, je iont Al3+ kationtem.

Ve 2
Al3+ jako kation

Al3+ Lewisova struktura rezonance

Rezonanční struktura iontu Al3+ není možná, protože k němu není připojen žádný jiný atom nebo prvek. Al3+ iont je jednoprvkový iont, který má na sobě přítomen trojkladný náboj s úplným oktetem, protože má ve vnějším valenčním obalu osm valenčních elektronů. Takže iont Al3+ nemůže vykazovat žádnou svou rezonanční strukturu.

Ve 4
Srovnávací struktura Al a Al3+

Al3+ tvar Lewisovy struktury

Al3+ iont nemá tvar. Protože iont Al3+ je jednoatomový kationt s trojkladným nábojem a má čtyři osamocené elektronové páry pro vazbu s jinými atomy. Ale protože Al3+ je pouze iont, není spojen s jinými atomy, takže se nestane molekulou.

Dokonce nemá žádné vazby ani vazebné elektrony, takže se nemůže ohýbat ani lineárně ani se nikam neorientovat. Protože se nespojil s jinými prvky, není na něm přítomna žádná hustota elektronového mraku a žádná srovnání elektronegativity dvou nebo více než dvou prvků.

Úhel Lewisovy struktury Al3+

Al3+ je jednoprvkový iont a nejsou k němu připojeny žádné další prvky. Ani to nemá žádnou odchylku směrem k hustotě elektronového mraku jiných atomů. Také zde není žádné srovnání elektronegativit mezi dvěma nebo více atomy nebo prvky. Takže v Al3+ není žádný úhel Lewisova struktura nebo Al3+ iont.

Al3+ hybridizace

Al3+ iont původně neměl žádnou hybridizaci, protože se jedná pouze o iont jednoho prvku. Hybridizace nastává při míchání a přetypování atomových orbitalů jakékoli molekuly, která se skládá ze dvou nebo více atomů v ní. Ale v případě Al3+ iontu nejsou přítomny žádné jiné prvky než hliník a také neexistuje žádná vazebná forma uvnitř iontu.

Takže samotný ion Al3+ nemůže vykazovat žádný druh hybridizace. Ale Al3+ ion může tvořit komplexní sloučeniny, když AlCl3 reaguje s vodnými kyselinami tvoří komplexní sloučeninu jako [Al(H2O)6]3+. V komplexních sloučeninách, jako je tato, má iont Al3+ sp3d2 hybridizace.

Al3+ rozpustnost

Al3+ iont je rozpustný v následujícím seznamu:

  • Bromidy (Br-)
  • Chloridy (tř-)
  • Chlorečnany (ClO3-)
  • Dusičnany (NO3-)
  • Sírany (SO42-)

Al3+ iont je nerozpustný v následujícím seznamu:

  • Uhličitany (CO32-)
  • Hydroxidy (OH-)
  • Oxidy (O2-)
  • Fosfáty (PO43-)
  • Dichromáty (Cr2O72-)

Je Al3+ víceatomový?

Ne, Al3+ není víceatomový iont, protože se skládá pouze z jednoho atomu nebo prvku. Polyatomická znamená sloučeninu, která obsahuje dva nebo více než dva atomy ve své sloučenině. Ale Al3+ iont nemá ve svém Al3+ žádný jiný atom Lewisova struktura. Nejedná se tedy o polyatomický iont. Jako tvořící sloučeninu s jinými atomy může iont Al3+ tvořit víceatomové molekuly.

Je Al3+ kyselý nebo zásaditý?

Al3+ iont je vysoký náboj obsahující malý iont, takže má hustotu velmi vysokého náboje a velkou polarizační sílu. Když reaguje s vodou, odebírá OH- ionty z vody a vytváří více H+ iontů v roztoku.

Síla kyselosti kovových iontů Al3+ souvisí s jeho schopností přitahovat elektron k sobě, tj. chová se jako oxidační činidlo. Síla kyselosti kovových iontů je v řádu Al3+ > Mg2+ > Na+.

Působí tedy ve vodě jako Lewisova kyselina a také může produkovat vodu komplexní ionty v něm. Také Al3+ iont může působit jako Lewisova báze, protože může přijímat pár elektronů z vody za vzniku aqua komplexu.

Je al3+ paramagnetický nebo diamagnetický?

Sloučeniny nebo atomy obsahující nepárové elektrony ve svém valenčním obalu jsou považovány za paramagnetické sloučeniny a sloučeniny nebo atomy, které mají zcela spárované elektrony, jsou považovány za diamagnetické sloučeniny. Magnetické pole ovlivňuje paramagnetické sloučeniny, ale magnetické pole neovlivňuje diamagnetické sloučeniny.

V hliníkovém kovu dochází ke ztrátě tří elektronů z jeho valenčního obalu, takže zbývajících deset elektronů tvoří iont Al3+. Elektronická konfigurace iontu Al3+ je tedy:

Al3+ = 1 s2, 2 s2, 2 s6

Ve 6
Elektronická konfigurace Al3+ iontu

Z výše uvedené elektronové konfigurace iontu Al3+ můžeme vidět, že v orbitalu 2p6 iontu Al3+ jsou přítomny všechny kompletně spárované elektrony, takže má diamagnetický charakter.

Je Al3+ isoelektronický s neonem?

Izoelektronické znamená, že molekula nebo atom nebo ionty, které mají stejný nebo stejný počet elektronů, jsou navzájem isoelektronické.

Elektronická konfigurace neonu a Al3+ iontu je následující:

Ne = 1 s2, 2 s2, 2 s6 nebo [On] 2s2, 2 s6

Al3+ = 1 s2, 2 s2, 2 s6 nebo [Ne] 2s2, 2 s6

Jak můžeme vidět z výše uvedené elektronické konfigurace Neon a Al3+ iont mají oba stejný počet elektronů přítomných ve svých vnějších valenčních orbitalech, tj. deset elektronů je přítomno v neonu i Al3+ iontu, takže jsou navzájem izoelektronické.

Závěr:

Ionty Al3+ mají o 3 elektrony méně než původní kov Al a mají na sobě trojkladný náboj s 8 valenčními elektrony ve vnějším obalu. Má kompletní oktet se čtyřmi osamělými elektronovými páry. Je to kation a izoelektronika s neonovým atomem. Vykazuje také diamagnetickou povahu, protože má zcela spárované elektrony.

Také čtení: