Bro3- Lewis Struktura, charakteristika: 13 faktů, které byste měli vědět

V tomto článku bychom se měli dozvědět o BrO3- Lewisově struktuře, tvaru, geometrii, úhlu vazby a mnoha podrobnějších faktech.

V BrO3- Lewisově struktuře je molekula trigonálně pyramidální, ale díky geometrii osamělého páru je tetraedrická. Centrální atom Br sp³ hybridizované s vazebným úhlem 104⁰ mírně vychýlil kvůli odpuzování osamělých párů. Tři atomy kyslíku se vážou s Br přes dvojnou vazbu nebo jeden může vázat pouze jednoduchou vazbu.

Bromičnan je oxoanion Br. Délka vazby Br-O je kolem 165 pm a molekula je asymetrická, takže má nějaký dipólový moment a je to polární molekula.

Některá důležitá fakta o BrO3-

Plynný brom se přeměňuje na bromičnan procesem fotoaktivace. Ale v laboratoři lze bromičnan připravit rozpuštěním bromu v koncentrovaném roztoku hydroxidu draselného.

Br + 2 OH^- = BrO^- + H₂O

3BrO^- = BrO^- +2Br^-

Hlavním procesem tvorby bromičnanu je reakce mezi ozonem a bromidem.

O₃ + Br^- = BrO₃^-

Voda obsahující bromičnany je pro lidský život špatná.

1. Jak nakreslit BrO3- Lewisovu strukturu?

S pomocí Lewisova struktura nebo Lewisova tečková struktura počet elektronů účastnících se tvorby vazby nebo počet dostupných osamělých párů lze předpovědět.

V BrO3- Lewisova struktura, celkový počet zapojených elektronů je 7+ (6*3)+1 = 26 a potřebných elektronů 8+(8*3)= 32, takže vazebných elektronů bude 32- 26= 6 elektronů a počet celkové vazby bude 6/2 = 3 dluhopisy.

Pro kreslení BrO3- Lewisova struktura uvažujeme valenční elektrony jednotlivých atomů Br i atomů kyslíku. Nyní musíme identifikovat centrální atom na základě elektronegativity. Br je méně elektronegativní než O, takže Br bude v centrální poloze a tři atomy kyslíku jsou přítomny ve třech rozích.

Molekula je aniontová, takže na jeden záporný náboj by měl být přidán jeden elektron a z výše uvedeného výpočtu můžeme říci, že v molekule budou minimálně tři sigma vazby. Někdy jsou dva atomy kyslíku spojeny dvojnou vazbou a jedním volným párem přes Br.

2. BrO3- tvar Lewisovy struktury

Celková elektronová hustota molekuly je přítomna nad centrálním atomem Br.

V BrO3-lewisově struktuře je geometrie molekuly trigonální pyramidální, ale tvar je čtyřstěnný spolu s osamělými páry. V důsledku odpuzování osamocených párů se úhel vazby odchýlil a budou zde dva atomy O spojené dvojnou vazbou.

3. BrO3- valenční elektrony

V Bro3- Lewisova struktura centrální atomy Br připojeny dvojnou vazbou se dvěma atomy kyslíku a jednoduchou vazbou s dalším atomem kyslíku a obsahující jeden pár osamoceného páru.

obrázek 2 — **BrO3- Valenční elektrony**

Elektronická konfigurace Br je [Ar] 3d¹⁰4s²4p⁵ a pro O je [He] 2 s²2p⁴. Takže ve valenčním obalu pro Br a O je přítomno 7 a 6 elektronů. Jeden záporný náboj je přítomen v jednom z atomů kyslíku, takže by měl být přidán jeden elektron.

Takže celkové valenční elektrony pro bromičnan je 7+ (6*3)+1 = 26

Viz také Na2so4 Lewis Struktura a vlastnosti: 17 úplných faktů

4. BrO3- formální náboj Lewisovy struktury

Formální náboj je hypotetický koncept, který předpokládá stejnou elektronegativitu pro všechny atomy a může vypočítat akumulovaný náboj.

Vzorec, který můžeme použít k výpočtu formálního poplatku, FC = N_v - N_lp -1/2 N_bp

Kde N_vje počet elektronů ve valenčním obalu nebo nejvzdálenějším orbitalu, N_lpje počet elektronů v osamoceném páru a N_bp je celkový počet elektronů, které se podílejí pouze na tvorbě vazby.

Ve struktuře BrO3-Lewis můžeme vidět, že jsou přítomny dva typy kyslíku, jeden se váže jednoduchou vazbou, další vazby jsou jednoduché a také dvojné. Formální náboje se tedy liší pro dva typy atomů kyslíku.

FC Br je = 7-2-(10/2)=0

FC O (jednoduchá vazba) = 6-6-(2/2)= -1

FC O (dvojná vazba) = 6-4-(4/2) =0

Takže formální náboj jednoduché vazby obsahující atomy kyslíku je -1. Jak je molekula nabitá, má také formální náboj.

5. BrO3- Lewisova struktura osamocené páry

Elektrony přítomné ve valenčním obalu atomu v molekule, ale nepodílejí se na tvorbě vazby, se nazývají osamocené páry.

V BrO3- Lewisova struktura, Br i O jsou prvky bloku p, takže jejich nejvzdálenější orbital je P.

Br je VIIA a O je VIA prvek tak oni mají sedm a šest elektronů v jejich valenčním plášti resp. Při tvorbě vazby ze sedmi elektronů použil Br pět elektronů a dva elektrony jsou připomínány jako osamocený pár.

Pro atomy kyslíku ze šesti elektronů jsou dva elektrony zapojeny do jedné sigma a jedné vazby π, takže zbytek čtyř elektronů je přítomen jako dva páry osamělých párů. Ale jeden atom kyslíku vytvořil pouze sigma vazbu a je na něm přítomen záporný náboj. Zde se šest elektronů nepodílí na tvorbě vazby, takže zde je počet osamělých párů 3.

Takže celkový počet osamělých párů dostupných v bromičnanu je 1+(2*2)+3=8 párů osamělých párů

6. BrO3- pravidlo oktetu Lewisovy struktury

Každý atom v molekule se snaží dokončit svůj valenční obal darováním nebo přijetím vhodného počtu elektronů a získáním nejbližší konfigurace vzácných plynů pro stabilizaci.

V BrO3- Lewisova struktura, jsou přítomny tři sigma vazby a pro každou vazbu jsou zapojeny dva elektrony, jeden z bromu a jeden z O. Br má také jeden pár osamoceného páru. K dokončení oktetu Br může tvořit vazbu se třemi atomy kyslíku.

Opět platí, že kyslík má ve svém valenčním obalu šest elektronů, takže tvoří dvojnou vazbu s Br a čtyři elektrony jsou přítomny jako osamocený pár. Takže tímto způsobem dokončí svůj oktet. Ale pro jeden jediný atom kyslíku tvoří pouze jednoduchou vazbu s Br a nese záporný náboj, aby dokončil svůj oktet.

7. BrO3- úhel vazby Lewisovy struktury

V konkrétní molekule všechny atomy po vytvoření vazby svírají určitý vazebný úhel pro dokonalé zarovnání.

V BrO3- Lewisova struktura, geometrie je čtyřstěnná spolu s jedním osamělým párem přítomným nad Br. Podle teorie VSEPR (Valence Shell Electrons Pair Repulsion) je molekula s tetraedrickou geometrií ideální vazebný úhel kolem 109.5⁰ ale zde je úhel vazby O-Br-O 104.07⁰. Tím se odchýlil od své ideálnosti.

Viz také 7 snadných kroků k Lewisově struktuře POCl3, hybridizace (vyřešeno)

Existuje jeden osamocený pár nad Br a dva osamocené páry nad atomy O. Dochází tedy k masivnímu odpuzování osamělých párů a aby se minimalizovalo odpuzování, molekula zarovnává vazebný úhel zmenšující na 104.07⁰.

Opět, kvůli elektronegativitě tří atomů kyslíku přitahují elektronovou hustotu směrem k sobě a molekula je ohnuta a úhel se změní.

8. BrO3- rezonance Lewisovy struktury

Delokalizace mraků elektronů ve stejné molekule, ale v jiné kostře.

obrázek 6 — **BrO3- Rezonanční struktura**

V BrO3- Lewisova struktura, jsou možné čtyři rezonanční struktury kostry. Struktura I, II a III jsou ekvivalentní a struktura IV se od nich liší.

Nejvíce přispívající strukturou je struktura IV, protože obsahuje vyšší počet kovalentních vazeb a také elektronegativní atom Br dostává záporný náboj. Má tedy větší příspěvek k rezonanční struktuře.

9. BrO3- hybridizace

Podle tohoto hypotetického konceptu se dva různé orbitaly s různou energií mísí a tvoří nový hybridní orbital za účelem vytvoření stabilní kovalentní vazby.

Pro hybridizaci bromičnatých iontů se vypočte podle vzorce,

H = 0.5 (V+M-C+A), kde H= hybridizační hodnota, V je počet valenčních elektronů v centrálním atomu, M = obklopené monovalentní atomy, C=ne. kationtu, A=č. aniontu.

V BrO3- Lewisova struktura valenční elektrony pro Br účastnící se tvorby vazby (pouze sigma vazba) jsou 3, jeden osamocený pár a okolní atom bude 3. Záporný náboj je pouze na atomu O, takže jej nebudeme uvažovat při hybridizaci.

Takže způsob hybridizace centrální Br je = 5/3(0+0+4+XNUMX)=XNUMX (sp³)

Struktura	Hybridizační hodnota	Stav hybridizace centrálního atomu	Úhel vazby
Lineární	2	sp /sd / pd	180⁰
Planner trigonal	3	sp²	120⁰
Tetrahedrální	4	sd³/ sp³	109.5⁰
Trigonální bipyramidový	5	sp³d/dsp³	90⁰ (axiální), 120⁰(rovníkový)
Osmistěn	6	sp³d²/d²sp³	90⁰
Pětiúhelníkový bipyramidový	7	sp³d³/d³sp³	90⁰, 72⁰

Z výše uvedené tabulky lze říci, že pokud je hodnota hybridizace 4 pro jakoukoli molekulu, pak je molekula sp³ hybridizované. Kde osamocené páry přítomné jako orbital s a tři orbitaly p se účastní tvorby vazby se třemi atomy kyslíku.

Z krabicového diagramu BrO3- Lewisova struktura je evidentní, že při hybridizaci nemůžeme uvažovat π vazbu. Jedná se pouze o sigma dluhopisy.

Pro Br je pět elektronů v orbitalu 4p v základním stavu a dva elektrony jsou přeneseny v orbitalu 4d a dva elektrony jsou přítomny v orbitalu 4s jako osamocené páry. Tři nepárové elektrony v orbitalu 4p se nyní spojují se třemi atomy kyslíku a vytvářejí tři nové hybridní sigma vazby spolu s jedním osamoceným párem.

Takže zde jeden s a tři orbitaly p se účastní hybridizace za vzniku sp³ hybridní orbital. Smícháním orbitalu mohou Br i O doplnit svůj oktet.

Viz také NaNO3 Lewis Struktura a vlastnosti: 15 úplných faktů

Podle teorie VSEPR a tabulky hybridizace můžeme říci, že molekula s tetraedrickou geometrií bude vazebný úhel 109.5⁰, ale zde je scénář odlišný kvůli odpuzování osamělých párů, které je přítomno u sp³ hybridní orbital.

10. BrO3- rozpustnost

Rozpustnost jakékoli molekuly závisí také na teplotě a povaze roztoku a rozpuštěné látky.

V BrO3- Lewisova struktura, jak vidíme, že bromičnan je anion, takže je jistě rozpustný ve vodě díky hydratačnímu účinku. Jeho protikationt může přitahovat molekulu bromičnanu a napomáhá rozpustnosti.

Je také rozpustný v amoniaku, ale nerozpustný v methanolu.

11. Je BrO3- iontový?

Podle Fajanova pravidla má každá molekula nějaký iontový i kovalentní charakter.

Z BrO3- Lewisovy struktury je zřejmé, že na molekule je záporný náboj, takže molekula má určitý iontový charakter a může být ionizovatelná v konkrétním roztoku ve vodě. Dokonce i Br má určitý iontový potenciál, ale má menší tendenci polarizovat malý atom kyslíku, protože velikost Br je velká.

Opět, kvůli malé velikosti kyslíku, je méně polarizovatelný, ale iontový potenciál kyslíku je vysoký kvůli jeho zápornému náboji. Má tedy nějaký iontový charakter spolu s kovalentním charakterem.

12. Je BrO3- kyselý nebo zásaditý?

Bromičnan je konjugovaná báze kyseliny bromové.

Z BrO3- Lewisova struktura můžeme říci, že je to anion jakékoli jiné soli jakékoli molekuly. Protikationtem bromičnanu bude Na⁺K⁺a H⁺. Kromě H^+, ostatní kationty vytvoří neutrální sůl s aniontem bromičnanu.

Ale když je připojen k H⁺ pak vytvoří kyselinu bromovou (HBrO3). Což je střední kyselina a bromičnan je jeho konjugovaná báze.

13. Je BrO3- polární nebo nepolární?

Bromičnan je asymetrická molekula, takže má výsledný dipólový moment.

Podle hodnoty dipólového momentu lze o molekule rozhodnout, zda jím je polární nebo nepolární. Z BrO3- Lewisovy struktury můžeme vidět, že se jedná o čtyřstěnný tvar, který je asymetrickou molekulou a má nějaký výsledný dipólový moment.

Dipólový moment působí od Br k O, protože jde o práci od méně elektronegativních k více elektronegativním substituentům.

Z této struktury je zřejmé, že je přítomen nějaký výsledný dipólový moment. Molekula je tedy polární povahy.

Shrnutí

Z výše uvedené diskuse o Bro3- Lewisova struktura můžeme uzavřít s několika věcmi, jako je tetraedrická geometrie, ale úhel vazby je menší, než se očekávalo kvůli odpuzování osamělého páru. Molekula je konjugovanou bází kyseliny, díky svému asymetrickému tvaru je polární.

Také čtení:

Biswarup Chandra Dey

Ahoj……já jsem Biswarup Chandra Dey, dokončil jsem magisterské studium chemie na Central University of Punjab. Mým oborem je anorganická chemie. Chemie není jen o čtení řádek po řádku a memorování, je to koncept, kterému lze snadno porozumět, a zde s vámi sdílím koncept chemie, který se učím, protože o znalosti stojí za to se o ně podělit.