Struktura GaCl3 Lewis, charakteristika: 19 faktů, které byste měli vědět

by

V tomto článku diskutujeme o trichloridu skupiny 13th živel. Pojďme diskutovat o Lewisově struktuře GaCl3 a různých důležitých faktech.

GaCl3 nebo chlorid galitý je příkladem trihalogenidu skupiny 13th živel. Ga je velmi stabilní ve svém oxidačním stavu +3, protože v tomto stavu bude jeho elektronová konfigurace d10. Ga je hlavní kov skupiny, takže má afinitu vázat se s elektronegativními atomy, jako je Cl. Kvůli nedostatku elektronů existuje GaCl3 jako dimerní forma v pevném stavu, Ga2Cl6 jako Al2Cl6. V dimerní formě vytvoří vazbu 3c-4e.

GaCl3 má vysoký bod varu a velmi nízký bod tání. GaCl3 je sp2 hybridizované. Ga má vyplněno d elektronů, takže orbitaly 4s a 4p se účastní hybridizace nebo jakéhokoli druhu tvorby vazby. Nízký oxidační stav Ga může umožnit zapojení do tvorby komplexu pro GaCl3.

1. Jak nakreslit Lewisovu strukturu GaCl3?

Pro ap blokový prvek nebo jakýkoli druh prvku, který může tvořit molekulu, je nutné je nakreslit Lewisova struktura pozorovat strukturu vazby, vazbu, metodu atd. Uvažujme nakreslení Lewisovy struktury GaCl3.

Lewisova struktura GaCl3
Lewisova struktura GaCl3

Krok 1- Prvním krokem je sčítání valenčních elektronů každého atomu v molekule a jejich sečtení. Nejprve tedy vypočítáme valenční elektrony v GaCl3 Lewisova struktura. Ga je p bloková skupina 13th živel. Elektronická konfigurace Ga je [Ar]3d104s24p1. Má tedy prázdný d orbital a tři valenční elektrony v 4s a 4p orbitalech. Opět, Cl je také a p blokový prvek, ale patří do skupiny halogenů 17th živel. Konfigurace Cl je [Ne]3s23p5. Má tedy ve svém valenčním obalu sedm elektronů. Celkový počet valenčních elektronů v Lewisově struktuře GaCl3 tedy je 3+(7*3)=24 elektrony.

Krok 2 - v 2nd krok, musíme rozhodnout o centrálním atomu jakékoli molekuly. V Lewisově struktuře GaCl3, Ga je ap blokový kov, takže vykazuje kladný náboj, takže jeho elektronegativita je velmi nízká a z tohoto důvodu, Ga bude vybrán jako centrální atom v Lewisově struktuře GaCl3. Na třech stranách centrálních atomů Ga jsou přítomny tři atomy Cl.

Krok 3 - V tomto kroku musíme spočítat, kolik čísel vazeb je potřeba podle pravidla oktetu. Podle oktetového pravidla se každý p blokový prvek snaží doplnit svůj valenční obal o osm elektronů. Takže pro Lewisovu strukturu GaCl3 bude potřeba elektronů podle oktetového pravidla 8*4 =32 elektronů. V pevném stavu existuje GaCl3 jako dimer, takže v dimeru se potřebné elektrony zdvojnásobí z monomeru. Potřebné elektrony tedy budou 32*2 = 64 elektronů.

Ale valenčních elektronů pro monomer GaCl3 bude 24 a pro dimer to bude 24*2 = 48 elektronů. V dimeru bude dvojná vazba kov-kov a budou potřeba čtyři elektrony.  Takže v dimeru GaCl3 budou požadované vazby kromě vazeb kov-kov 1/2(64-4-48) = 6 vazeb a v monomeru GaCl3 budou požadované vazby 3 vazby.

Krok-4 Ve čtvrtém kroku jsme sečetli všechny atomy o požadovaný počet vazeb. V Lewisově struktuře GaCl3, budou tam minimálně tři dluhopisy takže Ga a tři atomy Cl jsou připojeny třemi jednoduchými vazbami.

Krok-5 V tomto kroku se snažíme naplnit oktet každého atomu v Lewisově struktuře GaCl3. Po přidání tří vazeb je oktet Ga dokončen tvorbou dimeru. Ale pro Cl existuje šest elektronů v jejich valenčním obalu a pro doplnění oktetu existují jako osamocené páry nad atomy Cl.

2. Tvar Lewisovy struktury GaCl3?

Tvar molekuly závisí na hybridizaci, způsobu vazby a přítomnosti okolních atomů. V Lewisově struktuře GaCl3 jsou tři okolní atomy pro Ga, takže přijatelný tvar je rovinný trigonální.

obrázek 217
Tvar GaCl3

Ga je ap blokový prvek a má ve svém valenčním obalu pouze tři elektrony a tvoří vazbu se třemi atomy Cl. Ve valenčním obalu Ga v GaCl3 nejsou přítomny žádné další elektrony Lewisova struktura. GaCl3 je AX3 typu molekuly bez osamocených párů centrálních atomů, takže podle teorie VSEPR by měla přijmout planární trigonální geometrii. Opět z hybridizace můžeme říci, že pokud je centrální atom sp2 hybridizované, takže tvar molekuly bude rovinný trigonální.

3. Úhel Lewisovy struktury GaCl3?

U planární trigonální molekuly se očekává, že vazebný úhel bude 1200. Pokud není přítomen žádný odchylkový faktor, jako jsou osamocené páry - odpuzování párů vazeb, velká velikost okolních atomů atd. V GaCl3 je úhel vazby Cl-Ga-Cl 1200.

obrázek 218
Úhel vazby GaCl3

V Lewisově struktuře GaCl3 je Cl-Ga-Cl kolem 1200. Ze struktury GaCl3 je tedy zřejmé, že je planární trigonální a nedochází k odpuzování osamělého páru pár-vazba. Ve skutečnosti v Lewisově struktuře GaCl3 není přítomen žádný faktor odchylky, takže úhel vazby je v ideálním případě 1200.

4.    Valenční elektrony GaCl3

Počet valenčních elektronů pro GaCl3 Lewisova struktura se vypočítá pro Ga a tři atomy Cl jednotlivě. Ga a Cl jsou oba prvky bloku p, takže počítáme pouze elektrony v orbitalech p, protože tyto elektrony jsou valenčními elektrony pro GaCl3.

obrázek 219
Valenční elektrony GaCl3

V GaC3 Lewisova struktura, Ga a Cl mají ve svém valenčním obalu tři a sedm elektronů. Elektronická konfigurace Ga a Cl jsou[Ar] 3d104s24p1  a   [Ne] 3 s23p5 respektive. Takže celkové valenční elektrony v GaCl3 Lewisova struktura jsou, 3+(7*3)=24

5. GaCl3 Lewisova struktura osamocených párů

Ve struktuře GaCl3lewis mají osamocené páry pouze atomy cl, nikoli centrální Ga. Na tvorbě vazby se podílejí všechny valenční elektrony Ga.

obrázek 220
GaCl3 osamocené páry

Z elektronové konfigurace je zřejmé, že ve valenčním obalu Ga jsou pouze tři elektrony a všechny elektrony se účastní tvorby vazby a ve valenčním obalu Ga nejsou žádné elektrony. Ga je tedy nedostatek osamělého páru .

Ale Cl má ve svých valenčních orbitalech sedm elektronů, takže má sedm valenčních elektronů a pouze jeden elektron se účastní tvorby vazby a zbytek ze šesti elektronů existuje jako tři páry osamělých párů. Takže v Lewisově struktuře GaCl3 jsou pouze atomy Cl obsahující osamocené páry.

Takže celkem osamělé páry v gaCl3 Lewisova struktura jsou 3*3 = 9 párů osamělých párů.

6.      formální náboj Lewisovy struktury GaCl3

Lewisova struktura GaCl3 je částečně nabitá nebo neutrální je předpovězena z její formální hodnoty náboje. Pokud vezmeme v úvahu stejnou elektronegativitu pro Ga a Cl, měli bychom vypočítat formální náboj molekuly.

Je to teoretický koncept, takže formální náboj má specifický vzorec a vzorec je,

FC = Nv - Nlp -1/2 Nbp

Formální náboj na Ga je 3-0-(6/2) = 0

Formální náboj na Cl je 7-6-(2/2) = 0

Lewisova struktura GaCl3 je tedy vzhledem ke své formální nábojové hodnotě neutrální.

7.    GaCl3 pravidlo oktetu Lewisovy struktury

V GaCl3 Lewisova struktura, pouze Cl dokončil svůj oktet dokončením valenčního obalu osmi elektrony a Ga není dokončen jeho oktet.

obrázek 221
Dimer GaCl3

Cl má ve svém valenčním obalu sedm elektronů a sdílí jednu vazbu prostřednictvím dvou elektronů s Ga a dokončil svůj oktet, aby vytvořil jednoduchou vazbu. Ale v případě Ga jsou ve valenční slupce tři elektrony a Ga vytváří tři vazby se třemi dalšími elektrony, takže ve valenční slupce Ga je šest elektronů a není to úplný oktet.. To je důvod, proč Ga může přijmout více elektronů, aby splnil svůj elektronový nedostatek, a vytvoří dimer pro dokončení oktetu.

Když tvoří dimer, pak oba atomy Ga v dimerní formě doplní svůj oktet přemostěním atomů cl. Tento model lze vysvětlit pomocí lepení 3c-4e.

8.    Rezonance Lewisovy struktury GaCl3

Nad atomy Ga nejsou žádné takové elektronové mraky pro delokalizaci v různých formách kostry. To je důvod, proč Lewisova struktura GaCl3 nevykazuje žádnou rezonanční strukturu.

9.    Hybridizace GaCl3

Z tvaru molekuly a zapojení orbitalu můžeme říci, že GaCl3 Lewisova struktura je sp2 hybridizován.

Hybridizaci GaCl3 můžeme vypočítat pomocí následujícího vzorce:

H = 0.5 (V+M-C+A)

V Lewisově struktuře GaCl3 je centrální atom Ga, ½(3+3+0+0) =3 (sp2 hybridizované).

Pokud se centrální atom molekuly účastní hybridizace ve třech orbitalech, bude to sp2 hybridizované.

Pojďme pochopit hybridizaci Lewisovy struktury GaCl3,

obrázek 222
Hybridizace GaCl3

Z krabicového diagramu Lewisovy struktury GaCl3 je zřejmé, že centrální Ga je sp2 hybridizované, kde jsou zapojeny pouze orbitaly 4s a 4p a v Ga jsou prázdné orbitaly p, takže monomer GaCl3 nedokončí svůj oktet.

10.    Rozpustnost GaCl3

GaCl3 je rozpustný v následujících rozpouštědlech:

  • voda
  • Benzen
  • CCl4
  • CS2

11.    Je GaCl3 rozpustný ve vodě?

Jak bylo diskutováno, předchozí GaCl3 je velmi dobře rozpustný ve vodě, protože uvolňuje p orbital, takže tam mohou být napadeny osamocené páry atomů kyslíku a z tohoto důvodu může produkovat adukt a výsledek je rozpustný ve vodě. GaCl3 je velmi citlivý na vlhkost.

12. Je GaCl3 silný elektrolyt?

Ano, GaCl3 je velmi silný elektrolyt, ve vodném roztoku může být iont snadno ionizován na Ga3+ a 3Cl-Oba ionty jsou dobrými vodiči elektřiny a oba jsou rozpustné ve vodě, což z roztoku činí dobrý vodič elektřiny.

13.    Je GaCl3 polární nebo nepolární?

GaCl3 je rozpuštěný ve vodě, takže je to známka toho, že GaCl3 je polární molekula. Rozdíl v elektronegativitě mezi GA a Cl je obrovský, díky čemuž je molekula polární. Opět, kvůli asymetrickému tvaru, makrela má nějaký výsledný dipólový moment.

14.    Je GaCl3 kyselý nebo zásaditý?

GaCl3 je kyselý, spíše je to velmi silná Lewisova kyselina.

15. Je GaCl3 Lewisova kyselina nebo zásada?

V lewisově struktuře GaCl3 je pro Ga přítomen prázdný orbital p, tento orbital p je energeticky dostupný a může přijímat elektrony nebo osamocené páry z vhodné Lewisovy báze a působí jako silnější lewisova kyselina, ale v dimeru z prázdného p orbital se naplní po vytvoření vazby, takže dimer není dobrá Lewisova kyselina.

16. Je GaCl3 paramagnetický nebo diamagnetický?

Po vytvoření vazby se všechny valenční elektrony GaCL3 a dokonce i pro Ga(III_ všech d elektronů spárují. Gacl3 nebo Ga(III) je tedy diamagnetické povahy.

17. Je GaCl3 lineární?

Ne, GaCl3 není lineární, tvar Lewisovy struktury GaCL3 je trigonálně rovinný a je to zřejmé i z vazebného úhlu a jeho hybridizační hodnoty.

18. GaCl3 vazebný úhel

GaCl3 Lewisova struktura má tvar trigonální roviny a hybridizace hodnota je sp2, takže úhel vazby je 1200.

19. bod varu GaCl3

Bod varu GaCl3 je velmi vysoký, protože v pevném stavu jsou dvě centra Ga pevně spojena a pevná látka je zkapalněna. V kapalném stavu, protože vazby Ga-Ga jsou extrémně silné při velmi vysoké teplotě potřebné k rozbití těchto vazeb, má tedy velmi vysoký bod varu.

Proč investovat do čističky vzduchu?

V Lewisově struktuře GaCl3 je Ga sp2 hybridizovaný, ale v centru Ga je nedostatek elektronů a pro naplnění deficit GaCl3 existuje jako dimerní forma prostřednictvím vazby 3c-4e.

Také čtení: