V tomto článku budeme diskutovat o fascinující struktuře hydridu hliníku. AlH3 patří mezi ty molekuly, které nedodržují pravidlo oktetu.
Lewisova struktura AlH3 se skládá z atomu hliníku jako centrálního atomu a tří atomů vodíku jsou přítomny kolem atomu hliníku. Lewisova struktura molekuly AlH3 obsahuje 6 vazebných elektronů a nejsou na ní přítomny žádné nevazebné elektrony.
AlH3 Lewisova strukturaStůl: Podrobnosti o struktuře AlH3
| Molekulární název Hydrid hlinitý Chemický vzorec AlH3 Centrální atom lewis structureHliníkPočet osamělých párů na centrálním atomu 0Molekulární geometrie AlH3Trigonální rovinnáElektronová geometrie AlH3Trigonální rovinnávazba Úhel H-Al-H120 stupňůČ. valenčního elektronu pro AlH3 | 6 |
| Formální náboj molekuly AlH3 | 0 |
| Hybridizace molekuly AlH3 | Sp2 |
Jak nakreslit strukturu Lewisových bodů pro AlH3?
Následují kroky, které je třeba dodržet při kreslení Lewisova struktura molekuly AlH3 –
Krok 1: Spočítejte celkové valenční elektrony přítomné v molekule AlH3
Prvním krokem je najít ne. valenčních elektronů přítomných v molekule AlH3.
Hliník patří do skupiny 13 a vodík patří do skupiny 1 periodické tabulky.
Takže,
Valenční elektron hliníku =3
Valenční elektron vodíku = 1
| Valenční elektrony | Atom v AlH3 | Totální valenční elektrony | |
| Al | 3 | 1 | 3*1=3 |
| H | 1 | 3 | 1*3=3 |
| 6 |
Krok 2: Najděte centrální atom v AlH3
Vždy udržujte nejméně elektronegativní atom ve středu. Při porovnávání hliníku a vodíku je vodík méně elektronegativní atom než hliník, ale v souladu s pravidlem budeme muset vodíkovat venku. Nyní nakreslete kosterní strukturu molekuly AlH3
kosterní struktura AlH3Krok 3: Vložte dva elektrony nebo vazbu mezi atom Al a H
Vazby mezi atomy Al a HKrok 4: Kompletní oktet vnějších atomů (nebo duplet) v případě atomu vodíku.
Prvky hlavní skupiny mají tendenci dosáhnout oktetové konfigurace jejich nejbližšího prvku vzácného plynu přítomného ve skupině 18. Toto je známé jako pravidlo oktetu. Kromě vodíku, který dokončuje dupletovou konfiguraci jako He
Dokončete Duplet na vnějších atomech vodíku a poté přejděte k centrálnímu atomu.
Nyní je všech šest elektronů AlH3 použito v struktura a žádné další elektronové páry zůstalo.
Ve výše uvedeném tedy žádná změna Struktura Lewis Dot AlH3
Lewisova tečková struktura AlH3 Krok 5: Zkontrolujte formální hodnotu poplatku
Než potvrdíme, že je to perfektní Lewisova struktura, musíme zkontrolovat formální hodnoty poplatku
Formální náboj = Valenční elektrony – (1/2) * vazebné elektrony – nevazebné elektrony
Valenční elektrony hliníku = 3
Nevazebné elektrony hliníku = 0
Vazebné elektrony kyslíku = 6
Formální náboj pro atom hliníku = 3 – 1/2*6 –0 = 0
Valenční elektrony vodíku = 1
Nevazebné elektrony vodíku = 0
Vazebné elektrony vodíku = 2
Formální náboj pro atom vodíku = 1 – 1/2*2 – 0 = 0
Protože prvky Al a H mají nejmenší možné formální náboje, získali jsme vhodné Lewisova struktura
AlH3 Lewisova struktura
Jaký je formální náboj v AlH3 a jak se vypočítá?
Formální náboj je náboj přítomný na atomu v molekule, když jsou všechny vazebné elektrony sdíleny rovnoměrně nebo když se ignoruje rozdíl v elektronegativitě atomů.
Formální poplatek se vypočítá pomocí vzorce –
Formální náboj = Valenční elektrony – (1/2) * vazebné elektrony – nevazebné elektrony
Valenční elektrony hliníku = 3
Nevazebné elektrony hliníku = 0
Vazebné elektrony hliníku =6
Formální náboj pro atom hliníku = 3 – 1/2*6 – 0 = 0
Valenční elektrony vodíku = 1
Nevazebné elektrony vodíku = 0
Vazebné elektrony vodíku = 2
Formální náboj pro atom vodíku =1 – 1/2*2 – 0 = 0
Tedy formální náboj na atomu hliníku a vodíku v AlH3 Lewisova tečková struktura je nula.
Dodržuje molekula AlH3 pravidlo oktetu?
AlH3 má pouze 6 valenčních elektronů, jak lze vidět z Lewisova struktura molekuly AlH3. To dokazuje, že oktetové pravidlo není u molekuly AlH3 dodržováno.
Jaká je molekulární geometrie a elektronová geometrie molekuly AlH3?
Pro nalezení geometrie (molekulární/elektronové) molekuly AlH3 je třeba dodržet tři kroky. Oni jsou -
1)Najděte počet osamocených párů přítomných na centrálním atomu v Lewisově struktuře molekuly AlH3
Osamělý pár =1/2*(VE –NA)
Kde -
VE= valenční elektron na centrálním atomu
NA= Počet atomů připojených k tomuto centrálnímu atomu
V molekule AlH3 jsou valenční elektrony centrálního atomu hliníku 3 a jsou k němu připojeny tři vnější atomy.
Osamělé páry = 1/2* (3 – 3) = 0
2) Najděte hybridizační číslo molekuly AlH3
Hybridizaci centrálního atomu lze zjistit pomocí vzorce.
Hybridizační číslo = NA + LP
Kde NA = počet atomů připojených k centrálnímu atomu
LP = počet osamocených párů na centrálním atomu
K centrálnímu atomu hliníku jsou připojeny 3 atomy a nejsou na něm přítomny žádné osamocené páry.
Hybridizační číslo = 3 + 0 = 3
Hybridizační číslo molekuly AlH3 je 3
hybridizace molekuly AlH3 je tedy Sp2
3) Použijte teorii VSEPR k určení molekulární/elektronové geometrie AlH3
Rozhodli jsme se hybridizace AlH3 jako Sp3 a osamocených párů 0
Nyní, podle AXnEx zápis teorie VSEPR najdeme zápis VSEPR pro molekulu AlH3
Zápis AXnEx
kde,
A: centrální atom
X: počet atomů připojených k centrálnímu atomu
E: počet osamocených párů elektronů na centrálním atomu
Jako podle Lewisova tečková struktura u difluoridu kyslíku je kyslík centrální atom, který má 2 osamocené páry elektronů a jsou k němu připojeny 2 atomy fluoru.
Takže vzorec AlH3 se změní na AX3
Podle tabulky VSEPR má molekula se vzorcem AX3 molekulární tvar jako trigonální rovinný a elektronová geometrie trigonální rovinný.
Trigonální rovinná geometrie AlH3| Celkem domén | Obecný vzorec | Vázané atomy | Osamělé páry | Molekulární tvar | Elektronová geometrie |
| 1 | AX | 1 | 0 | Lineární | Lineární |
| 2 | AX2 | 2 | 0 | Lineární | Lineární |
| AX | 1 | 1 | Lineární | Lineární | |
| 3 | AX3 | 3 | 0 | Trigonální Planar | Trigonal Planární |
| AX2E | 2 | 1 | ohnutý | Trigonal Planární | |
| AXE2 | 1 | 2 | Lineární | Trigonal Planární | |
| 4 | AX4 | 4 | 0 | Tetrahedrální | Tetrahedrální |
| AX3E | 3 | 1 | Trigonální pyramida | Tetrahedrální | |
| AX2E2 | 2 | 2 | ohnutý | Tetrahedrální | |
| AXE3 | 1 | 3 | Lineární | Tetrahedrální |
GRAF VSEPR
Jaký je vazebný úhel molekuly AlH3?
Úhel vazby AlH3 je 120 stupňů, protože na něm nejsou žádné osamocené páry
centrální atom hliník. Vazby jsou od sebe umístěny rovnoměrně.
Vazebný úhel AlH3
Co je to hybridizace pro molekulu AlH3?
Centrální atom Atom hliníku sdílí 3 elektrony se 3 atomy vodíku.
Aby bylo možné sdílet elektrony s atomy vodíku, orbitaly atomu hliníku procházejí hybridizací pro umístění elektronů.
Elektronická konfigurace hliníku je –
Hliník v základním stavu: [Ne] 3s2 3p1
Hliník v excitovaném stavu: [Ne] 3s1 3px1 3py1
Stérické číslo = Počet atomů vázaných na centrální atom + Počet osamocených párů elektronů připojených k centrálnímu atomu
Stérické číslo = 3 + 0 = 3
Hybridizace pro centrální atom kyslíku v AlH3 je tedy Sp2
Vykazuje molekula AlH3 rezonanci?
Molekula může mít rezonanci, pokud –
Molekula má střídavě jednoduchou a dvojnou vazbu. Molekula má přítomnost osamoceného páru v konjugaci s dvojnou vazbou.
Aluminium Hydride nemá a dvojná vazba takže nevykazuje rezonanci.
Rozpustnost hydridu hliníku:
Hydrid hlinitý reaguje s vodou a tvoří plynný vodík. Vzniklý vodíkový plyn se může vznítit v důsledku tepla generovaného při reakci.
AlH3 je rozpustný v etheru a reaguje s C2H5OH.
Závěr:
Hybridizace molekuly AlH3 je Sp2. Jak molekulární geometrie, tak elektronová geometrie molekuly AlH3 je trigonální rovinná. Vazebný úhel molekuly AlH3 je 120 stupňů.
