5 kroků ke struktuře BeH2 Lewis, hybridizace (vyřešeno!)

BiH2 or berilium hydrid je lineární sloučenina s vazebným úhlem 1800. Vzhled této sloučeniny je bílá ortorombická krystalická pevná látka. Tvar krystalu je šestihranný s velmi vysokou hustotou 0.78 g.cm-3. V této sloučenině je berylium připojeno ke dvěma atomům vodíku dvěma kovalentními vazbami.

BeH₂ (Beryllium hydride) se vyznačuje lineární Lewisovou strukturou: centrální atom berylia (Be) se 2 valenčními elektrony tvoří jednoduché vazby se dvěma atomy vodíku (H), z nichž každý přispívá 1 valenčním elektronem. Molekula využívá celkem 4 valenční elektrony. BeH₂ nemá na atomu Be žádné osamocené páry, což má za následek 180° vazebný úhel. Hodnoty elektronegativity: Be (1.57), H (2.20), což naznačuje polární kovalentní vazby. Nicméně lineární geometrie molekuly vede k celkové nepolární struktuře.

Struktura BeH2 Lewis
Struktura BeH2 Lewis

Zaměřme se na níže popsaná témata.

Jak nakreslit BeH2 Lewisova struktura?

Lewisova struktura není nic jiného než strukturní reprezentace jakékoli molekuly s nevazebnými elektrony kolem příslušných atomů. Kroky kreslení této struktury jsou vysvětleny níže -

  1. Zjištění valenčních elektronů: V BeH2, Be je s-blokový prvek a má dva valenční elektrony ve svém 2s orbitálu. Vodík má ve svém 1s orbitálu pouze jeden elektron a toto je jediný vnější nejplášťový elektron vodíku.
  2. Stanovení vazeb a vazebných elektronů: Mezi Be a dvěma atomy vodíku v BeH jsou přítomny celkem dvě kovalentní vazby2 molekula. Počet vazebných elektronů je tedy 2×2=4.
  3. Zjištění nevazebných elektronů: V BeH2, všechny valenční elektrony Be jsou spotřebovány při vazbě s vodíkem. Takže žádné elektrony nezůstanou jako nevazebné elektronové páry.

BiH2 Lewisova struktura

Hybridizace centrálního atomu hraje nejdůležitější roli při predikci struktury nebo tvaru jakékoli molekuly. Kromě toho odpudivý faktor zahrnující osamělé páry a páry vazeb. Tyto odpory jsou známé jako

  1. Osamělý pár – odpuzování osamělého páru
  2. vazba pár-vazba pár odpuzování
  3. osamělý pár-vazba párové odpuzování

Rostoucí pořadí výše uvedeného odpudivého faktoru je-

vazba pár -odpuzení páru vazeb < Osamělý pár – odpuzení páru vazeb < Osamělý pár- odpuzení osamělého páru.

BiH2 je jednou z nejjednodušších molekul, ve které nejsou přítomny žádné osamocené páry na centrálním atomu, Be. Be má ve vnějším obalu dva elektrony, které jsou zcela využity k vytvoření dvou kovalentních vazeb se dvěma atomy vodíku. Výše uvedené odpudivé faktory se tak stávají pro určení struktury bezvýznamnými. Vzhledem k absenci jakýchkoliv repulzí BeH2 ukazuje jeho skutečnou geometrickou strukturu a skutečný úhel vazby.

V této molekule je berylium sp hybridizováno dvěma vazebnými páry. Geometrie této molekuly je lineární s vazebným úhlem 1800.

Tvar BeH2
Tvar BeH2

BiH2 Lewisova struktura formální poplatek

Formální náboj je teoretický náboj na každém atomu jakékoli molekuly a předpokládá se, že elektrony jsou sdíleny mezi všemi atomy bez ohledu na elektronegativitu.

  • Formální náboj = Celkový počet valenčních elektronů – počet elektronů, které zůstávají nevázané – (počet elektronů zapojených do tvorby vazby/2)
  • Formální náboj na beryliu, Be = 2 – 0 – (4/2) = 0
  • Formální náboj na každém atomu vodíku, H = 1 – 0 – (2/2) = 0

Formální náboj každého atomu v BeH2 molekula je nulová. Jedná se tedy o neutrální molekulu bez náboje.

BiH2 Lewisův strukturní úhel

Strukturní úhel je v podstatě úhel mezi dvěma vazbami. Hybridizace centrálního atomu také určuje vazebný úhel jakékoli molekuly. Někdy mají na určování molekulární struktury vliv také osamocené páry – odpuzování osamělých párů a odpuzování osamělých párů-vazeb.

V tomto BeH2 berylium je sp hybridizováno a nemá žádné zbývající elektrony jako nevázané. Molekula tedy ukazuje svůj skutečný vazebný úhel. Sp hybridizace centrálního atomu směřuje vazebný úhel na 1800 a struktura má mít lineární tvar.

Dvě Be-H vazby jsou zarovnány s úhlem 1800 přičemž mezi sebou udržujte maximální vzdálenost.

BiH2 Lewisovo pravidlo oktetu struktury

Oktetové pravidlo je jedním z nejvýznamnějších pravidel v chemii. Uvádí, že každá molekula by měla obsahovat osm valenčních elektronů v jejich příslušném valenčním obalu, aby se dosáhlo nejbližší elektronové konfigurace podobné vzácnému plynu.

V BeH je porušeno oktetové pravidlo2. Vzhledem k tomu, že beryllium má ve svém valenčním plášti pouze dva elektrony, orbitální 2s. Po navázání dvou atomů vodíku získá další dva elektrony. Ale osm elektronů oktetového pravidla nemůže být dosaženo beryliem. Nemůže tedy mít elektronová konfigurace jako jeho nejbližší vzácný plyn z periodické tabulky neonu, Ne (2s2 2p6).

BiH2 Lewisova struktura Lone Pairs

Valenční elektrony jakéhokoli atomu jsou v zásadě dva typy -

  1. Elektrony zapojené do vazby (vazebné elektrony)
  2. Nevazebné elektrony nebo osamocený pár.

Tyto valenční elektrony, které se neúčastní tvorby vazby, jsou definovány jako nevazebné elektrony nebo osamocené páry.

  • Nevazebný elektron = Celkový počet valenčních elektronů – počet vázaných elektronů.
  • Nevazebné elektrony na Be = 2 – 2 = 0
  • Nevazebné elektrony na každém atomu H = 1 – 1 = 0

Tedy BeH2 nemá ve své struktuře žádné osamocené páry ani nevazebné elektrony.

BiH2 Valenční elektrony

Valenční elektrony jsou definovány jako nejvzdálenější elektrony. Tyto elektrony jsou nejvolněji vázány k jádru. Takže jaderná přitažlivá síla na tyto elektrony je minimální s ohledem na elektrony ve vnitřním obalu.

Ve většině případů jsou valenční elektrony nejreaktivnější a účastní se různých chemických reakcí díky nejmenší přitažlivé síle jádra na ně.

Be má tímto způsobem celkem 4 elektrony, 1s2 2s2. Takže počet valenčních elektronů Be je 2 (2s je valenční plášť) a 1 pro vodík (1s1). Tyto dva elektrony Be a jeden elektron vodíku se účastní tvorby dvou kovalentních vazeb. Tedy celkový počet valenčních elektronů v BeH2 jsou = {2+(2×1)} = 4

BiH2 Křížení

Hybridizace není nic jiného než smíchání dvou atomových orbitalů za účelem vytvoření nového orbitalu. Je to nejdůležitější parametr určování tvaru molekuly. Jak můžeme detekovat molekulární tvar z hybridizace je uvedena v následující tabulce.

Hybridizace centrálního atomu Struktura
spLineární
sp2Trigonální rovina
sp3Tetrahedrální
sp3dTrigonální bipyramidový
sp3d2Osmistěn
Hybridizace BeH2
BiH2 Křížení

Z výše uvedeného obrázku je zřejmé, že Be je sp hybridizován v této molekule. Za tuto sp hybridizaci jsou zodpovědné dva valenční elektrony Be a jeden valenční elektron každého z vodíku. Na s a jeden p orbital se podílejí na vytvoření směšovacího sp orbitalu v BeH2 molekula.

Procentuální příspěvek obou orbitalů s a p je 50 v hybridizaci sp.

BiH2 rozpustnost

BeH2 nebo beryllium hydrid je an alkalické zeminy hydrid, který je nerozpustný v rozpouštědlech, která tuto sloučeninu nerozkládají.

Ve vodě se rozkládá, a proto je rozpustný ve vodě, ale není rozpustný v diethyletheru a toluenu.

Je BeH2 iontový?

Ne, BeH2 je kovalentní sloučenina díky tomu, že má dvě kovalentní vazby Be-H. Není to iontová sloučenina, protože

  • Oba zúčastněné atomy, Be a H, jsou nekovové.
  • Vazebné elektrony jsou sdíleny mezi dvěma beryliem a vodíkem, nejsou zcela přeneseny z jednoho atomu na druhý.
  • Bod tání také není tak vysoký, 2500 C nebo 523K.

Je BeH2 polární nebo nepolární?

Polarita jakékoli molekuly závisí na dvou následujících parametrech:

  1. Vazebný moment každé vazby přítomné v molekule
  2. Orientace vazby spojující centrální atom a atomy substituentů.

V BeH2, obě vazby Be-H jsou polární, protože mají rozdíl v elektronegativitě mezi Be a H. Ale tyto dvě vazby jsou zarovnány pod úhlem 1800.

Díky této antiparalelní struktuře je jeden vazebný moment vyrušen druhým a dipólový moment se stává nulovým. Tedy BeH2 je nepolární molekula.

Dipólový moment BeH2
Dipólový moment BeH2

Je BeH2 kyselé nebo zásadité?

BiH2 je v podstatě Lewisova kyselina. Lewisovy kyseliny jsou molekuly, které mohou přijmout elektronové páry ve svém prázdném orbitalu.

Be je atom s nedostatkem elektronů, protože má prázdný 2p orbital, který může snadno pojmout elektronové páry z jakýchkoli sloučenin nebo bází bohatých na elektrony. Působí tedy jako Lewisova kyselina a vykazuje kyselé vlastnosti.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Odlišný fakta o struktuře a úhel vazby s některými vysvětleními jsou vysvětleny v tomto článku. Došli jsme k vědět, že BeH2 je lineární krystalická ve vodě rozpustná sloučenina s nulovým dipólovým momentem.

Také čtení: