7 snadných kroků na Lewisově struktuře Cl2CO, hybridizace (vyřešeno)

Fosgen (Cl2CO) má centrální atom uhlíku (C) se 4 valenčními elektrony, navázaný na dva atomy chloru (Cl) a jeden atom kyslíku (O). Každý Cl přispívá 7 valenčními elektrony a O přispívá 6, celkem 24 elektrony. Lewisova struktura vykazuje dvojnou vazbu mezi C a O a dvě jednoduché vazby mezi C a každým atomem Cl. Molekula přijímá trigonální rovinnou geometrii kolem atomu uhlíku s úhly vazby přibližně 120°, což je charakteristické pro hybridizaci sp². Vazba C=O je vysoce polární díky rozdílu elektronegativity (C: 2.55, O: 3.44), který ovlivňuje reaktivitu a toxicitu Cl2CO.

Lewisova struktura Cl2CO zahrnuje 1 atom uhlíku obklopený 2 atomy chloru a 1 atomem kyslíku. Zde dochází ke sdílení elektronů, kde uhlík sdílí své 2 elektrony s kyslíkem za vzniku dvojné kovalentní vazby a další 2 elektrony s každým atomem chloru vede ke 2 jednoduchým kovalentním vazbám. Tím je splněn požadavek na stabilitu oktetu pro každý ze zúčastněných atomů.

Cl2CO Lewisova struktura
Cl2CO Lewisova struktura

Lewisova struktura Cl2CO pojmenovaná jako karbonylchlorid a označovaná jako toxický plyn fosgen je velmi populární plynná sloučenina v organické chemii. Má velmi silný zápach jako zatuchlé seno a je bezbarvý. Lewisova struktura Cl2CO se používá při výrobě organických barviv a mnoha nových polymerů, jako jsou polykarbonátové pryskyřice a polyuretanové pryskyřice.

Lewisova struktura Cl2CO
Cl2CO reprezentace Lewisovy struktury

Diskutovat o jeho fyzikálních a chemických vlastnostech Cl2CO Lewisova struktura je nehořlavý a jeho zápach má dusivé a dusivé vlastnosti. Lewisova struktura Cl2CO má dlouhou historii, kdy byla používána jako chemický nástroj a plicní dráždidlo odpovědné za všechny nesprávné důvody, které narušují životy přibližně 85,000 19 lidí. Později v XNUMX. století byl používán jako důležitá chemikálie v průmyslové revoluci.

Kromě historického a toxikologického významu Cl2CO Lewisova struktura se používá v mnoha chemických reakcích a reakce fosgenu s jakýmkoli jiným organickým substrátem se nazývá fosgenace. Například dioly, zejména bisfenol, reagují s Lewisovou strukturou Cl2CO za vzniku polykarbonátů. V tomto scénáři se laboratorní použití fosgenu při organické syntéze vyhýbá kvůli obavám o bezpečnost.

Pro pochopení struktury Lewisovy struktury Cl2CO je důležité zaměřit se na její tvorbu Lewisovy struktury, která je diskutována dále.

Jak nakreslit Lewisovu strukturu Cl2CO?

Určité kroky jsou důležité pro stanovení přesné Lewisovy struktury Cl2CO

Krok 1: Výpočet celkového počtu zahrnutých valenčních elektronů

Ze vzorce Lewisovy struktury Cl2CO je velmi jasné, že na tvorbě struktury se podílejí 3 prvky. Uhlík (atomové číslo = 6 a elektronová konfigurace = 2,4) patří do 14. skupiny periodické tabulky a má 4 valenční elektrony. Podobně kyslík (atomové číslo = 8 a elektronová konfigurace = 2,6) a chlor (atomové číslo = 17 a elektronová konfigurace = 2,8,7) patří do skupiny 16 a 17 periodické tabulky se 6 a 7 valenčními elektrony. Takže celkový počet zahrnutých valenčních elektronů je 4 + 6 + 7*2 = 24

Krok 2: Hledejte centrální atom

Centrální atom v Lewisově struktuře Cl2CO je atom s nejmenší elektronegativitou, protože pomáhá při správném rozptylu elektronové hustoty pro lepší stabilitu. V Lewisově struktuře Cl2CO je uhlík nejméně elektronegativní a je označen jako centrální atom obklopený koncovými atomy chloru a kyslíku.

Krok 3: Dokončení stability oktetu

Dokončení pravidla oktetu je dalším krokem při vytváření Lewisovy struktury Cl2CO prostřednictvím sdílení. Uhlík je centrální atom, který má 4 valenční elektrony a potřebuje 4 další k dokončení stability oktetu. Bude tedy sdílet své 2 elektrony se 2 elektrony atomu kyslíku. Tím je splněna podmínka stability atomu kyslíku, která vyžaduje pouze 2 elektrony a výsledkem jsou dvojné kovalentní vazby. Zbývající 2 elektrony uhlíku jsou sdíleny s 1 elektronem každého atomu chloru, což vede ke 2 jednoduchým kovalentním vazbám.

Krok 4: Výpočet formálního poplatku

Výpočet formálního poplatku je posledním krokem v každém Lewisova struktura formace. Aby byla Lewisova struktura Cl2CO spolehlivá, měla by mít co nejmenší formální náboj pro každý zahrnutý prvek. Zde je formální náboj uhlíku, kyslíku a chloru 0, což potvrzuje identitu Lewisovy struktury Cl2CO.

Kromě Cl2CO Lewisova struktura je důležité dávat pozor na vlastnosti s tím spojené, které jsou uvedeny níže.

  1. Cl2CO Lewisova struktura rezonance
  2. Cl2CO tvar Lewisovy struktury
  3. Cl2CO Lewisova struktura formální poplatek
  4. Cl2CO Lewisova struktura úhel
  5. Cl2CO pravidlo oktetu Lewisovy struktury
  6. Cl2CO Lewisova struktura osamělé páry
  7. Cl2CO Lewisova struktura valenčních elektronů
  8. Cl2CO Lewisova struktura hybridizace
  9. Rozpustnost Cl2CO Lewisovy struktury
  10. Je Cl2CO Lewisova struktura iontová?
  11. Je Cl2CO Lewis struktura kyselá nebo základní?
  12. Je Cl2CO Lewisova struktura polární nebo nepolární?
  13. je Cl2CO Lewisova struktura čtyřstěnný?
  14. je Cl2CO Lewisova struktura lineární?

Cl2CO Lewisova struktura rezonance

Rezonance nebo mezomerismus je obvykle pozorován u organických sloučenin, které mají osamocené páry elektronů a přítomnost dvojných vazeb. Lewisova struktura Cl2CO běžně označovaná jako fosgen z ní není nedotčená a má 3 kanonické nebo rezonující struktury vytvořené v důsledku delokalizace elektronů.

Zde jediná struktura není zodpovědná za vysvětlení všech vlastností Lewisovy struktury Cl2CO. Hybridní rezonanční struktury lze nejlépe vysvětlit schematicky.

Cl2co rezonance
Rezonance v Lewisově struktuře Cl2CO

Tvar Lewisovy struktury Cl2CO

Molekulární tvar je 3D reprezentací jakéhokoli atomového uspořádání vytvořeného sdílením elektronů v rovině. Najít molekulární tvar a geometrie Lewisovy struktury Cl2CO je důležité dodržovat teorii VSEPR. 

Teorie VSEPR je založena na skutečnost, že elektrony, zejména osamělé elektronové páry od záporně nabitého oblaku kolem molekuly a v důsledku odpuzování ovlivňují tvar. V kontextu Lewisovy struktury Cl2CO existuje centrální atom uhlíku obklopený třemi atomy kyslíku bohatými na elektrony a 2 atomy chloru bez osamocených párů. Proto Cl2CO Lewisova struktura bude trigonální rovina.

fosgenový tvar
2D a 3D reprezentace Cl2CO Lewisova struktura

Cl2CO Lewisova struktura formální náboj

Formální náboj je elektrické rozložení atomů s předpokladem, že vázané atomy budou sdílet elektrony v molekule rovnoměrně. Existuje vzorec pro výpočet formálního náboje každého zúčastněného atomu. 

FC = Valenční elektrony – Nevazebné elektrony – ½ Vazebných elektronů

FC C v Lewisově struktuře Cl2CO = 4 – 0 – ½ 8 = 0

FC O v Cl2CO Lewisova struktura = 6 – 4 – ½ 4 = 0

FC Cl v Cl2O Lewisově struktuře = 7 – 6 – ½ 2 = 0

Protože hodnoty jsou nejméně formální náboj, takže Lewisova struktura Cl2CO reprezentace je správná a stabilní.

Úhel Lewisovy struktury Cl2CO

Je velmi jasné, že v důsledku nepřítomnosti osamělých párů elektronů je Cl2CO Lewisova struktura ukazuje symetrický trigonální rovinný tvar. Ale jeho vazebný úhel C-Cl je 111.8 stupňů místo 120 stupňů kvůli dvojné vazbě mezi C=O, která kvůli tomu, že je krátká, snižuje hustotu elektronů a tím zmenšuje molekulu.

Cl2CO pravidlo oktetu Lewisovy struktury

Všechny atomy zahrnuté v Lewisově struktuře Cl2CO se řídí oktetovým pravidlem a sdílení elektronů se děje takovým způsobem, že splňuje kritéria pro každého. Uhlík má 4 valenční elektrony a potřebuje 4 další, které se získávají sdílením 2 elektronů s kyslíkem a jednoho elektronu s chlórem.

Chlor potřebuje 1 elektron k dokončení svého oktetu, který se získá sdílením s uhlíkem. Kyslík potřebuje 2 elektrony k dokončení podmínky 8 elektronů, která se získá sdílením 2 elektronů s uhlíkem. Tím je oktet pro každý zapojený atom dokončen.

Cl2CO Lewisova struktura je dokončena všechny jeho oktetové požadavky a je symetrický. Diskutovat o přítomnosti osamocených párů elektronů pak záleží pouze na tom, zda jsou přítomny na centrálním atomu. V Cl2CO Lewisova struktura, na centrálním atomu uhlíku není žádný osamocený pár, protože jsou všechny sdílené. Existuje tedy 0 osamocených elektronů.

Cl2CO Lewisova struktura valenčních elektronů

Valenční elektrony jsou nejvzdálenější elektrony, které se díky menším jaderným silám mohou snadno podílet na vazbě. Před vytvořením Cl2CO měl uhlík s Lewisovou strukturou 4 valenční elektrony, kyslík měl 6 valenčních elektronů a chlor měl 7 valenčních elektronů.

Po sdílení všech tří prvků v Cl2CO má Lewisova struktura 8 valenčních elektronů, které jsou nanejvýš důležité kvůli kritériím stability.

Cl2CO Lewisova struktura hybridizace

Hybridizace je velmi důležitým pojmem ve spojování. Zabývá se atomovými orbitaly, které jsou uspořádány podle rostoucích energií. Hybridizaci lze také nalézt pomocí konceptu stérických čísel. Stérické číslo se rovná počtu atomů vázaných na centrální atom + počtu připojených osamocených párů. 

V souvislosti s Cl2CO Lewisova struktura stérické číslo = 3+0 = 3. Znamená to, že hybridizace Cl2CO Lewisovy struktury je sp2.

Rozpustnost Cl2CO Lewisovy struktury

Rozpustnost Cl2CO Lewisovy struktury je jak ve vodném médiu, tak v organickém médiu. Fosgen je ve vodě málo rozpustný a rozkládá se na kyselinu chlorovodíkovou a oxid uhličitý. Cl2CO také reaguje s ethanolem, ale je zcela rozpustný bez vysrážení v benzenu, toluenu, kapalných uhlovodících a ledová kyselina octová.

Je Cl2CO Lewisova struktura iontová?

Ne, Cl2CO Lewisova struktura není iontový. Z jeho Lewisovy struktury můžeme vidět, že dochází ke sdílení elektronů namísto darování a přijímání. Takže to dokazuje, že Lewisova struktura Cl2CO je kovalentní sloučenina.

Je Lewisova struktura Cl2CO kyselá nebo zásaditá?

Jak předpovídá teorie VSEPR, Cl2CO Lewisova struktura je planární molekula a podle své přípravy a reakcí je odvozena od acylchloridu a formálně je odvozena od kyseliny uhličité. Kyselina uhličitá je slabá organická kyselina, což dokazuje, že fosgen je kyselý.

Je Lewisova struktura Cl2CO polární nebo nepolární?

Polarita Cl2CO Lewisova struktura lze soudit z rozdílu elektronegativity mezi atomy. Podle Paulingova diagramu je elektronegativita uhlíku, kyslíku a chlóru 2.55, 3.44 a 3.16. Rozdíl elektronegativity mezi C=O a C-Cl je také větší než 0.5, což vede k částečnému kladnému náboji na uhlíku a částečnému zápornému náboji na kyslíku a chlóru.

Čistý dipólový moment se také neruší kvůli absenci linearity a symetrie. Všechny scénáře tedy směřují k Cl2CO Lewisova struktura být polární molekula.

Je Lewisova struktura Cl2CO čtyřstěnná?

Lewisova struktura Cl2CO není čtyřstěnná kvůli mnoha skutečnostem. Za prvé podle konceptu stérického čísla Cl2CO má Lewisova struktura stérické číslo 3, které směřuje k tvaru AX3 a čtyřstěnný patří do tvaru AX4. 

Dalším faktorem je absence osamocených párů na centrálním atomu. Dokazuje, že Cl2CO Lewisova struktura není v žádném ohledu čtyřstěnný.

Je Lewisova struktura Cl2CO lineární?

Lewisova struktura Cl2CO není lineární molekula, protože obsahuje více než 2 atomy. Současně podle teorie VSEPR Cl2CO Lewisova struktura vykazuje strukturu typu AX3. Absence osamoceného páru je dalším důvodem, proč je Lewisova struktura Cl2CO trigonální rovinná a ne lineární.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Shrnutí výše uvedeného článku pak Cl2CO Lewisova struktura nebo fosgen je velmi důležitá polární kovalentní organická sloučenina, kde dochází ke sdílení elektronů mezi uhlíkem, kyslíkem a chlórem. Kromě toho zde nejsou žádné osamocené elektronové páry a molekula je planární s hybridizací sp2 vykazující rozpustnost ve vodném i organickém médiu.

Také čtení: