13 faktů o struktuře BH3 Lewis (vysvětleno pro začátečníky)

BH3 je chemický vzorec bortrihydridu. Je také známý jako Boranes. BH3 (boran) patří mezi přírodní produkty, které pochází z Erysimum inconspicuum. Název IUPAC pro BH3 je boran, který je také známý jako trihydridoboran. BH3 se skládá z jednoho atomu boru a tří atomů vodíku. Molekulová hmotnost trihydridu boritého je 13.84. Zde se v tomto úvodníku dozvídáme o Lewisově struktuře BH3.

Lewisova struktura BH3 obsahuje bor (B) jako centrální atom se třemi jednoduchými vazbami na tři atomy vodíku (H), což má za následek neúplný oktet pro bor. Každá vazba představuje pár sdílených elektronů. Bór přispívá třemi valenčními elektrony, zatímco každý vodík přispívá jedním, celkem šest valenčních elektronů. Tento nedostatek elektronů činí BH3 vysoce reaktivním a akceptorem elektronového páru, což jej klasifikuje jako Lewisovu kyselinu. BH3 často tvoří adukty s Lewisovými bázemi, jejichž příkladem je jeho dimerizace za vzniku B2H6 (diboran).

BH3 Lewis kroky struktury

Jak nakreslit strukturu BH3 Lewis?

Na nakreslete Lewisovu strukturu existují určitá pravidla, která je třeba dodržovat, jako je spočítat celkové valenční elektrony, vybrat centrální atom kovu, který má nejnižší elektronegativitu, oktetové pravidlo, formální náboj atd. Ve struktuře BH3 Lewis patří atom boru do 3. skupiny periodické tabulky a atom vodíku patří do 1. skupiny periodické tabulky mající 3 resp. 2 valenční elektrony.

Atom boru má elektronegativitu 2.04 a atom vodíku má elektronegativitu 2.2. Atom boru má tedy nejnižší elektronegativitu než atom vodíku. Atom boru by tedy měl být umístěn v centrální poloze Lewisovy struktury BH3. Potom musíme vytvořit vazby mezi H a třemi atomy H, abychom je vzájemně spojili.

Lewisova struktura BH3 má tři borovodíkové (BH) vazby. Má tedy tři vazebné páry a nula osamělých elektronových párů ve struktuře BH3 leis. Jak Born atom získá centrální pozici díky nejnižší elektronegativitě, tak se všechny tři atomy vodíku spojí s atomem boru.

bh3 Lewisova struktura
Lewisova struktura BH3

Valenční elektrony BH3

K určení valenčního pláště Lewisova struktura BH3, zkontrolujte polohy skupin atomů B a H v periodické tabulce. Atom boru patří do 3rd skupina periodické tabulky a mající tři valenční elektrony v orbitalu vnějšího pláště. Podobně atom vodíku patří k 1st skupina periodické tabulky a má tedy jeden valenční elektron ve svém vnějším orbitalu.

Celkové valenční elektrony boru = 03

Celkové valenční elektrony vodíku = 01

BH3 Lewisova struktura valenční elektrony = 03 (B) + 1 x 3 (H) = 3 + 3 = 6

Proto BH3 Lewisova struktura má celkem šest valenčních elektronů.

Pokud provádíme vazbu mezi atomem boru a vodíku, potřebujeme pro vazbu valenční elektrony. Tedy tři valenční elektrony atomu boru a jeden valenční elektron tří atomů vodíku, celkem šest elektronů se spotřebuje na vazby BH. Takže nemáme žádné další valenční elektrony pro další sdílení v Lewisově struktuře BH3.

2 BH
Valenční elektrony v Lewisově struktuře BH3

BH3 pravidlo oktetu Lewisovy struktury

Oktetové pravidlo nám říká o přítomnosti kompletních osmi elektronů v jeho valenčním obalu posledního orbitálu. Atom boru obsahuje tři valenční elektrony, protože spadá pod 2nd skupina periodické tabulky a atom vodíku obsahuje jeden valenční elektron, protože spadá pod 1st skupina periodické tabulky.

Atomy boru i vodíku spolu sdílejí své valenční elektrony za vzniku tří borovodíkových (BH) vazeb. Takže všechny valenční elektrony Lewisovy struktury BH3 se zapojí do vazby a nezbývají žádné elektrony pro další sdílení.

Atom boru tedy po navázání obsahuje šest elektronů, dva elektrony přítomné v každé vazbě BH. Atom boru má tedy neúplný oktet. Podobně všechny tři atomy vodíku obsahují dva elektrony (elektrony vazebného páru). Tedy tři atomy vodíku mají také neúplný oktet. Jak atomy H a B neobsahují osm elektronů, mají oba neúplný oktet.

BH3 Lewisova struktura formální náboj

Formální výpočet poplatku jakéhokoli Lewisova struktura se provádí podle následujícího vzorce:

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

Pojďme vypočítat formální poplatek za strukturu BH3 Lewis.

Atom boru: Atomy boru Valenční elektrony = 03

Atomy boru Osamocený pár elektronů = 00

Atomy boru Vazebné elektrony = 06 (tři jednoduché vazby)

Formální náboj na atomu boru = (3 – 0 – 6/2) = 0

Atom boru má tedy nulu formální náboj v Lewisově struktuře BH3.

Atom vodíku: Atom vodíku má valenční elektrony = 01

Atom vodíku má osamělý pár elektronů = 00

Atom vodíku má vazebné elektrony = 2 (jedna jednoduchá vazba)

Formální náboj na jódu = (1 – 0 – 2/2) = 0

Takže všechny tři atomy vodíku v molekule BH3 mají nulový formální náboj.

BH3 Lewisovy struktury osamělé páry

BH3 Lewisova struktura má v molekule BH3 celkem šest valenčních elektronů. Protože atom boru má tři valenční elektrony a atom vodíku má jeden valenční elektron, které si navzájem sdílejí, aby se mezi nimi vytvořily tři vazby BH. Všech šest valenčních elektronů se tedy využije pro vazbu a žádné další valenční elektrony nezůstanou pro další sdílení.

Protože jedna jednoduchá vazba BH obsahuje dva elektrony, tedy 3 (vazby) x 2 (elektrony) = 6. NEBO 6 (valenční elektrony) / 2 (elektrony) = 3 vazby (BH). Proto 6 (valenční elektrony) – 6 (vazebné elektrony) = 0. V BH3 Lewisově struktuře tedy nejsou v atomech B a H přítomny žádné osamocené elektrony.

Tvar Lewisovy struktury BH3

BH3 Lewisova struktura obsahuje celkem tři (BH) kovalentní vazby tvořící se v centrálním atomu boru a vnějších třech atomech vodíku. Na centrálním atomu B a vnějších třech atomech H v Lewisově struktuře BH3 nejsou přítomny žádné osamocené elektronové páry. Jelikož jsou tři atomy H spojeny s centrálním atomem boru, má Lewisova struktura BH3 trigonální rovinnou geometrii.

Dokonce i tvar a molekulární geometrie BH3 Lewisova struktura lze určit teorií VSEPR. Podle teorie VSEPR je obecný vzorec AX3 použitelný na molekulu BH3. 'A' je označen centrální atom, tj. atom boru. 'X' je označen počet vazebných atomů připojených k centrálnímu atomu, tj. tři atomy H. Podle teorie VSEPR tedy každá molekula sleduje obecný vzorec AX3, pak má elektronovou geometrii a molekulární geometrii trigonální rovinu.

BH3 hybridizace

Hybridizace jakékoli Lewisova struktura nebo molekula závisí na výpočtu jejího sterického čísla. Vzorec pro sterické číslo je následující:

Sterické číslo = součet počtu centrálních atomů spojených vázaných atomů a osamoceného elektronového páru přítomného na centrálním atomu

Stérické číslo pro BH3 = 3 (atomy H) + 0 (osamocené elektrony v páru) = 3

Jako BH3 Lewisova struktura má 3 vypočtené stérické číslo znamená, že má hybridizaci sp2. Tedy BH3 Lewisova struktura ukazuje hybridizaci sp2.

Úhel Lewisovy struktury BH3

Vazebný úhel je úhel, který je vytvořen uvnitř centrálního atomu a jakýchkoli dvou vazebných atomů. Pro vytvoření vazebného úhlu je potřeba alespoň tří prvků nebo atomů v molekule. Jako BH3 Lewisova struktura má trigonální rovinnou geometrii nebo tvar, takže má úhel vazby 120 stupňů. V BH3 Lewisově struktuře je tedy úhel vazby vodíku a vodíku (HBH) tvořený 120 stupni.

BH3 Lewisova struktura rezonance

Rezonanční struktura jakékoli molekuly je možná pouze tehdy, když obsahuje vícenásobné vazby (dvojné nebo trojné vazby) a také by zde měly být přítomny formální náboje (+ve nebo –ve) s osamělými párovými elektrony přítomnými na této molekule.

V BH3 Lewisova strukturajsou přítomny pouze tři kovalentní vazby borovodíku (BH). Všechny tři atomy vodíku se spojily s centrálním atomem třemi jednoduchými kovalentními vazbami. Znamená, že v BH3 chybí vícenásobné vazby Lewisova struktura. Také žádné formální náboje, tj. nulový formální náboj na atomech B a H. Dokonce nejsou přítomny žádné osamocené elektronové páry. Takže molekula BH3 nemůže vykazovat rezonanční strukturu.

rozpustnost BH3

BH3 (hydrid boritý) je rozpustný v:

  • Voda (zcela se rozloží při zahřívání na 100 stupňů)
  • Voda (mírně rozpustná při zahřívání na 20 stupňů)
  • Koncentrovaná kyselina sírová (H2SO4)
  • Ethanol
  • Benzen
  • Hydroxid amonný (NH4OH)

Je Bh3 iontový?

Ne, BH3 nemá iontovou povahu, je to kovalentní molekula. Protože existují tři borovodíkové (BH), kovalentní vazby jsou přítomny v BH3 Lewisova struktura, takže nemůže vytvořit žádný náboj nebo dipól, aby byl iontové povahy. Struktura nebo molekula BH3 Lewise je tedy kovalentní povahy.

Proč BH3 není iontový?

Na centrálním atomu boru a na vnějších třech atomech vodíku není přítomen žádný formální náboj a na atomu B a H také není žádná hustota osamělých elektronových párů. Nemůže tedy vytvořit žádný kladně nabitý kation nebo anion se záporným nábojem, aby se molekula stala iontovou v přírodě.

Jak to, že BH3 není iontový?

Protože všechny tři atomy vodíku jsou spojeny s centrálním atomem boru jednoduchými silnými kovalentními vazbami BH, jsou v molekule BH3 přítomny tři kovalentní vazby BH. Takže v molekule neexistuje žádná šance na vytvoření pozitivního nebo negativního iontu. Molekula BH3 tedy není iontová, ale má kovalentní povahu.

Je BH3 kyselý nebo zásaditý?

BH3 Lewisova struktura nebo molekula je považována za lewsiho kyselinu. BH3 tedy vykazuje kyselou povahu a nikoli zásaditou povahu.

Proč je BH3 kyselý?

Sloučenina nebo molekula akceptoru elektronového páru je známá jako Lewisova kyselina. BH3 je Lewisova kyselina, protože má pouze 6 valenčních elektronů, které se používají při vazbě se třemi atomy vodíku. Molekula BH3 je tedy elektronově nedostatečná a také má prázdné 'p' orbitaly, aby snadno přijímala elektrony z jiných molekul. Jedná se tedy o kyselinu Lewisovou.

Jak je BH3 kyselý?

Protože molekula BH3 nemá osamocené elektronové páry, protože všech šest valenčních elektronů se používá ve vazbě BH a také má neúplný oktet. Z tohoto důvodu může molekula BH3 snadno přijímat elektrony z jakýchkoli Lewisových bází, což z BH3 dělá molekulu Lewisovy kyseliny.

Je BH3 polární nebo nepolární?

BH3 Lewisova struktura nebo molekula má nepolární povahu. Protože v molekule BH3 nejsou přítomny žádné polární vazby. Abychom určili polární nebo nepolární povahu jakékoli molekuly, měli bychom zkontrolovat dvě věci, tj. přítomnost alespoň jedné kovalentní polární vazby a symetrii molekuly.

Proč je BH3 nepolární?

Atomy boru a vodíku mají téměř podobnou elektronegativitu, tj. 2.04 a 2.20. Není tedy velký rozdíl mezi elektronegativitami atomu B a H, díky čemuž je molekula BH3 ve své podstatě nepolární.

Jak je BH3 nepolární?

Molekula BH3 má symetrickou strukturu, protože všechny tři borovodíkové (BH) vazby mají stejnou délku vazby, díky čemuž se dipólový moment vytvořený v molekule navzájem ruší, tj. v molekule BH3 je přítomen čistý nulový dipólový moment. Jde tedy o nepolární molekulu.

Závěr:

BH3 se skládá z jednoho B a tří atomů H. BH3 má 6 valenčních elektronů a tři kovalentní vazby BH. Je to Lewisova kyselina a nepolární molekula. Také nemá žádné osamocené elektronové páry a má trigonální rovinný tvar s hybridizací sp2 a úhlem vazby 120 stupňů.

Také čtení: