CH₂Br₂ Lewisova struktura, Hybridizace: 5 kroků (s obrázkem)

CH2Br2 Lewisova struktura
CH2Br2 Lewisova struktura

Dibrommethan (CH2Br2) je čirá kapalina, která příjemně voní. S bodem tání -52.7 °C nebo 62.8 °F a molekulovou hmotností 173.8 g/mol má látka bod varu mezi 96 °C a 98 °C. Hustota 2.477 g/ml dělá CH2Br2 hustší než voda.

CH₂Br₂ (Dibrommethan) má tetraedrickou Lewisovu strukturu: centrální atom uhlíku (C) se 4 valenčními elektrony tvoří jednoduché vazby se dvěma atomy vodíku (H) (každý 1 valenční elektron) a dvěma atomy bromu (Br) (každý se 7 valenčními elektrony) . Celkem bylo použito 20 valenčních elektronů. Úhly vazby jsou přibližně 109.5°, typické pro čtyřstěnné geometrie. Rozdíly elektronegativity: C (2.55) – H (2.20), C – Br (2.96), indikující polární vazby. Molekula je nepolární díky symetrickému uspořádání atomů Br.

Jak nakreslit CH2Br2 Lewisova struktura?

Příkladem Lewisovy struktury je jakákoliv molekula, která má kovalentní vazbu a jakoukoli koordinační sloučeninu. Nakreslete kroky pro CH2Br2 Lewisova struktura níže.

Vypočítejte CH2Br2 valenční elektrony:

V CH je přítomno 20 valenčních elektronů2Br2 molekul. Brom má 7 valenčních elektronů ve srovnání s 1 pro vodík a 4 pro uhlík.

Vyberte centrální atom v CH2Br2:

V CH2Br2 uhlík (C) je méně elektronegativní než brom (Br). Výsledkem je, že uhlík by měl být umístěn uprostřed, s atomem bromu, který jej obklopuje, a podle zákona udržovat vodík také venku.

CH2Br2 centrální atom

Chcete-li ukázat chemickou vazbu, umístěte mezi atomy dva elektrony:

V CH2Br2 molekula, Umístěte páry elektronů mezi C-Br a CH. Páry elektronů, které jsou přítomny mezi atomy uhlíku a bromu a atomy uhlíku a vodíku, společně vytvářejí chemickou vazbu.

CH2Br2 Krok 2

Aby oktet pro všechny atomy vytvořil vazby mezi atomy, které jsou blízko sebe:

CH2Br2 Krok 3
  • 8 elektronů tvoří centrální atom, což je uhlík.
  • Duplet se skládá ze všech atomů vodíku, protože vodík má kompletní vnější obal pouze se 2 elektrony. 
  • Oktet atomů bromu je splněn, protože brom potřebuje 8 elektronů k vytvoření plného vnějšího obalu.
  • Aby měl konfiguraci vyplněného valenčního obalu, sdílí elektrony a splňuje pravidlo oktetu. 

V poslední fázi zkontrolujte stabilitu Lewisovy struktury:

Pro ověření stability Lewisových struktur CH lze použít koncept formálního náboje2Br2. Vyžaduje pouze stanovení formálních nábojů atomů uhlíku (C), vodíku (H) a bromu (Br). Jediná konečná stabilní struktura CH2Br2 je reprezentována následující Lewisovou strukturou níže:

ch2br2 Lewisova struktura
Lewisova struktura CH2Br2

CH2Br2 Lewisova struktura formální poplatek

Formální náboj každého atomu se vypočítá pro stanovení stability Lewisovy struktury. Nyní pojďme přijít na to formální poplatek z CH2Br2.

CH2Br2 má formální náboj 0. K určení formálního náboje atomu použijte následující vzorec:

Formální poplatek v CH2Br2  = valenční elektrony v CH2Br2 – Nevazebné elektrony v CH2Br2 – ½ vazebných elektronů v CH2Br2.

Následuje formální tabulka poplatků pro CH2Br2:

Zapojené atomy
v CH2Br2
Mocenství
Elektrony
(VE)
Rozpojení
Elektrony
(NE)
Lepení
Elektrony
(BÝT) 
Formální
poplatek
(FC)
Centrální atom
(C)
408/2(4-0-8/2)
=0
Vnější atom
(H)
102/2(1-0-2/2)
=0
Vnější atom
(br)
762/2(7-6-2/2)
=0
FC na CH2Br2 Lewisova struktura, C=0, H=0, Br=0, CH2Br2=0

CH2Br2 valenční elektrony

Orbital s a p se skládá z vnějších elektronů tzv valenční elektrony. Určíme valenční elektron v CH2Br2.

CH2Br2 má celkem 16 valenčních elektronů. Uhlík je prvek ve skupině 14 periodické tabulky. Skupina 1 periodické tabulky obsahuje vodík. Prvek skupiny 17 periodické tabulky je brom.

Tabulka týkající se valenčního elektronu v CH2Br2 je uveden níže:

Zapojené atomy
v CH2Br2
Mocenství
Elektrony
(VE)
Elektronický
konfigurace 
atomů
Totální valence 
elektrony
Centrální atom
(C)
41s22s22p24
Vnější atom
(H)
11s12*1
=2
Vnější atom
(br)
7[Ar] 3d104s24p52*7
= 14
Celkový valenční elektron v CH2Br2 = 20

CH2Br2 pravidlo oktetu Lewisovy struktury

Oktetové pravidlo popisuje, jak atom přirozeně vyhledá, vzdá se nebo sdílí elektrony, aby dosáhl 8 elektronů. Pojďme zjistit, zda CH2Br2 dodržuje pravidlo oktetu nebo ne.

CH2Br2 splňuje pravidlo oktetu. Když je samotný C, obsahuje čtyři valenční elektrony. Výsledkem je, že atom uhlíku je stabilní a pravidlo oktetu je splněno. 

  • Pro vyplněnou strukturu má každý H jeden valenční elektron a sdílí ho s C.
  • Valenční obal každého atomu bromu obsahuje 7 volných elektronů a každý atom bromu sdílí 1 elektron s uhlíkem za vzniku plněné konfigurace.
  • V dibrommethanu má každý atom celý oktet.

CH2Br2 Lewisova struktura osamělé páry

Jak se tvoří kovalentní vazby, nesdílené páry elektronů, také známé jako nevazebné páry, si nevyměňují místa s jinými atomy. Pojďme zjistit osamělé páry v CH2Br2.

CH2Br2 nemá na svém atomu jádra žádné osamocené elektronové páry. Pro uhlík neexistuje žádný osamocený pár, protože všech 6 elektronových párů se již rozpadlo. Pro CH2Br2, jsou 4 boční atomy. Existují odtud 4 elektronové vazebné páry. 

Struktura využívá všech 20 valenčních elektronů v CH2Br2 molekula. Takže pouze 2 atomy bromu mají k sobě připojeny 3 osamocené páry elektronů.

CH2Br2 hybridizace

Pauling představil hybridizaci jako jednu z klíčových myšlenek, které pomáhají vysvětlit, jak se tvoří vazby. Pojďme zjistit hybridizaci uhlíku v CH2Br2.

V CH2Br2 molekula, hybridizace atomu jádra C je Sp3. K výpočtu hybridizace se používá vzorec stérických čísel: Stérické číslo se vypočítá jako součet sigma vazeb a osamoceného páru na centrálním atomu. Sterické číslo pro CH2Br2 je 4+0=4.

  • Naším hlavním zájmem je pouze hybridizace hlavního atomu.
  • C má 2 nepárové elektrony v základním stavu.
  • Mohou být vytvořeny pouze 2 vazby.
  • Všechny 4 valenční elektrony se v důsledku podpory elektronů stanou nepárovými.
  • Tyto 4 elektrony se nacházejí v několika orbitalech.
  • K vytvoření hybridních orbitalů sp3 projdou všechny 4 orbitaly hybridizací, jak je uvedeno níže:
ch2br2 Lewisova struktura
 Hybridizace CH2Br2

CH2Br2 tvar Lewisovy struktury

Lewisova struktura nemůže předpovědět geometrii sloučeniny, takže jsme hledali jinou hypotézu, která to dokáže. Zkontrolujme Lewisův tvar CH2Br2.

Molekulární tvar CH2Br2 molekula je čtyřstěnná. Je to proto, že jeho čtyřboká forma je způsobena zahrnutím dvou atomů bromu a dvou atomů vodíku. A CH2Br2 formu lze zjistit pomocí teorie VSEPR. Tetraedrická molekulární struktura molekuly dibrommethanu způsobuje její naklonění.

  1. A=1 (centrální atom C).
  2. X = 4 (počet postranních atomů připojených k centrálnímu atomu).
  3. n= osamělý pár na A
  4. AX4 je obecný vzorec pro CH2Br2 molekula.
  5. Výsledek obecného vzorce dává tetraedrickou geometrii se 4 páry vazeb a 0 volnými páry elektronů.
  6. Sloučeniny bez osamocených párů mají stejnou geometrii a tvar.

CH2Br2 úhel Lewisovy struktury

Úhel mezi orbitaly obklopujícími atom jádra molekuly nebo komplexního iontu, který obsahuje vazebné elektronové páry. Pojďme zjistit úhel CH2Br2.

V CH2Br2, brom, uhlík a vodík mají vazebné úhly 112.5° a 113.4° stupňů (HCH a Br-C-Br). 

Je CH2Br2 pevné nebo kapalné?

Pevné látky mají charakteristický tvar. Kapaliny postrádají zřetelný tvar. Pojďme zkontrolovat, zda CH2Br2 je pevná nebo kapalná.

CH2Br2 je bezbarvá kapalina, protože se přirozeně získává v kapalné formě z oceánu. Používá se jako rozpouštědlo a má sladkou chuť a příjemnou vůni. Kromě toho, že slouží jako motorové palivo, používá se při chemické syntéze a jako měřicí kapalina.

Je CH2Br2 rozpustný ve vodě?

Když se něco úplně rozpustí v kapalině, říká se, že je rozpustné ve vodě. Uvidíme, jestli CH2Br2 je rozpustný ve vodě.

CH2Br2 není rozpustný ve vodě jako roztok. Protože je díky své hustotě méně rozpustný než voda. Je však dobře rozpustný v organických rozpouštědlech. Chloroform a další organická rozpouštědla jsou vzájemně mísitelná. Jeho rozpustnost ve vodě při vyšší teplotě jako 12.5 g/l při 20°C.

Je CH2Br2 polární nebo nepolární?

Molekula je považována za polární nebo nepolární, pokud se její Bond dipóly navzájem ruší nebo neruší. Pojďme zkontrolovat, zda CH2Br2 je polární nebo nepolární.

CH2Br2 je polární molekula. Protože se skládá z vazeb uhlík-vodík a uhlík-brom. Polarita může být určena rozdílem elektronegativity. Lze ji vypočítat pomocí elektronegativity Linuse Paulinga:

  • Uhlík má elektronegativitu 2.55. (C).
  • Vodík je plyn s elektronegativitou 2.2.
  • Hodnota elektronegativity bromu je 2.96.
  • CH a C-Br měly odhadované rozdíly EN 0.35 a 0.41, v daném pořadí.
  • Dipólový moment vazby tedy není nulový, vazby musí být polární.
  • Níže je obrázek síťového dipólu:
ch2br2 Lewisova struktura
 Čistý dipól(????) CH2Br2  = 0

Je CH2Br2 molekulární sloučenina?

Molekulární sloučeniny jsou chemické entity, které nabývají specifických tvarů molekul. Pojďme zkontrolovat, zda CH2Br2 je molekulární nebo ne.

Molekulární sloučenina je CH2Br2. Je molekulární, protože molekulární vzorec každého atomu je reprezentován kovalentní vazbou vytvořenou sdílením elektronů. Dibrommethan, což je metan nahrazený dvěma skupinami bromu. Je to bromovaný uhlovodík a brommethan.

Reakce je následující:

CH2BrCl + HBr → CH2Br2 + HCI

Je CH2Br2 kyselina nebo zásada?

Báze je schopna přijímat vodíkové ionty, zatímco kyselina může uvolňovat protonové ionty. Pojďme zkontrolovat, zda CH2Br2 je kyselina nebo ne. 

CH2Br2 má kyselý charakter. Je to proto, že záporný náboj na CH bude stabilizován přesunem elektronové hustoty přes neobsazené d-orbitaly bromů.

Je možné, že kyseliny darují protony, ale udělají to pouze tehdy, pokud je konjugovaná báze, která se tvoří, když je proton darován, v tomto místě stabilní.

CH2Br→ CH-Br2      + H+

Acid Conjugated Proton

Základna

Je CH2Br2 elektrolyt?

Mezi tekutiny patří minerály nazývané elektrolyty, které jsou elektricky nabité. Pojďme zkontrolovat, zda CH2Br2 je elektrolyt nebo ne.

CH2Br2 není elektrolyt. Ve vodě se nerozdělí na ionty. 

Je CH2Br2 sůl?

Sůl je látka, která nemá žádný čistý elektrický náboj kvůli kladným a záporným iontům. Pojďme zjistit, zda CH2Br2 je sůl nebo ne.

CH2Br2 není sůl, protože vytváří kovalentní vazby namísto hromadění kladných a záporných nábojů. Rozdíl v elektronegativitě, který má za následek dva póly, je to, co mu dává jeho polární povahu. Tyto interakce jsou mezi ionty a dipóly nebo mezi dipóly.

Je CH2Br2 iontové nebo kovalentní?

Podíl elektronů se týká kovalentní struktury a přenos elektronů se týká iontové struktury. Pojďme zjistit, zda je Ch2br2 iontový nebo kovalentní.

CH2Br2 vzniká jako kovalentní sloučenina použitím bromace methanu. Polární konfigurace vyplývá z elektronegativit dvou atomů Br a H, které se navzájem neruší, protože nejsou vzájemně propojeny.

Dibrommethan je polární kovalentní molekula, protože má čistý dipólový moment 1.7 D a částečný kladný a záporný náboj odpovídající elektronegativitě.

Je CH2Br2 symetrický?

Při rozdělení mají symetrické vzory stejný vzhled na obou částech. Pojďme zjistit, zda CH2Br2 je symetrický nebo ne.

CH2Br2 není symetrický, protože v něm asymetrické uspořádání vazeb C-Br kolem tetraedrické molekulární geometrie vytváří CH2Br2 molekulární tvar.

Je CH2Br2 čtyřstěnný?

O molekule se říká, že je čtyřstěnná, když její středový atom má čtyři vazby a žádné osamocené páry. Pojďme zkontrolovat, zda CH2Br2 je čtyřstěnný nebo ne.

CH2Br2 molekula je v geometrii čtyřstěnná. Je to proto, že osamocený pár CH2Br2 molekula nemá elektrické odpuzování s párováním vazeb. Je to tak, že osamocené páry a páry vazeb nevykazují elektronické odpuzování podle teorie VSEPR.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Dibrommethan (CH2Br2) se používá ve farmaceutických, kosmetických a agrochemických produktech. Tetraedrální molekulární geometrie popisuje tvar CH2Br2 molekula. Jádrový atom v CH2Br2 má sp3 hybridizaci. Rozdíl v elektronegativitě 1.7D jej charakterizuje jako polární kovalentní molekulu.

Také čtení: