Struktura H2s Lewis, charakteristika: 43 kompletních rychlých faktů

by

H2S je bezbarvý plyn, nese štiplavý zápach jako zkažené vejce, používá se hlavně k výrobě kyseliny sírové, síry, vytváří pesticidy používané také v jaderných elektrárnách.

Článek popisuje Lewisovu strukturu H2S s dalšími vlastnostmi, které lze popsat z hybridizace struktury a 'd' orbitalu, který nese Sulphur.

Jak nakreslit Lewisovu strukturu H2s?

S atomovými symboly síry (S) a vodíku (H) ukazuje Lewisova struktura H2S distribuci elektronů na vnější dráze, šíří se kolem konkrétního atomu a sdílí elektronový mrak se sousedním atomem v molekule GeCl4.

Spočítejte celkový počet valenčních elektronů:

V moderní Periodická tabulka atom síry je ve skupině 16 s elektronovou distribucí v orbitalu 3s a 3p, to je [Ne] 3s2 3p4 a atom vodíku obsahuje pouze jeden elektron, jeho vnější orbital jako prvek skupiny 1, takže tvoří celkem osm volně vázaných valenčních elektronů kovalentní vazba.

Nakreslete kostru Lewisovy struktury H2S:

Protože atom vodíku nemůže být koordinován s více než jedním atomem, síra se stává centrálním atomem a dva atomy vodíku jsou napsány na opačných stranách. Tato H2S Lewisova struktura se řídí oktetovým pravidlem se sdílením elektronů a také má nulový formální náboj.

h2s Lewisova struktura
H2S Lewisova struktura

H2s Lewisova struktura rezonance

H2S Lewisova struktura nemůže vytvořit rezonující strukturu, protože ligand nemá žádný 'd' orbital pro delokalizaci elektronů a také atom ligandu nemá žádný nesdílený elektron, který by se mohl delokalizovat na prázdný 3d orbital centrálního atomu síry.

Navzdory tomu, že má 3D prázdný orbitál jako 3rd periodický prvek kanonická struktura nemůže vzniknout, protože jediný elektron atomu vodíku je již zapojen do kovalentní vazby.  

H2s Lewisův tvar struktury

Podle teorie VBT jsou molekulární geometrie a tvar dvě mírně odlišné věci, pokud má centrální atom nesdílené elektrony, což lze jasně pochopit hybridizací orbitalu centrálního atomu kovalentní molekuly.

Z promísení orbitalu atomu síry v Lewisově struktuře H2S generujte hybridní orbital, což je sp3, geometrie molekuly by měla být tetraedrického typu jako u AX2E2, kde X znamená atom vodíku a E znamená osamocený elektronový pár.

Ale sterické odpuzování mezi osamělými páry ve struktuře, kterou Sulpura nese, způsobuje, že geometrie je narušena z její původní formy a úhel mezi spojovacími orbitaly se zmenšuje a vytváří ohnutý tvar podobný „V“.

h2s Lewisova struktura
Tvar struktury H2S Lewisovy kyseliny

H2s Lewisova struktura formální náboj

Formální náboj Lewisovy struktury H2S je nulový, vypočítaný pro kontrolu stability kanonické formy pomocí celkového elektronu vnějšího obalu, vazebného elektronového oblaku a nesdíleného elektronu a za předpokladu, že vazebný elektron je distribuován rovnoměrně.

V molekule má pouze atom síry čtyři elektrony, které se nepodílejí na vazbě, takže formální náboj pro centrální atom Síra je = {6- 4- (4/2)} = 0 a bez jakéhokoli nevazebného elektronového formálního náboje pro každý vodík atom je = {1- 0- (2/2)} = 0.

Protože oba jednotlivé atomy mají nulový formální náboj, má tato konkrétní kanonická forma H2S také nulový formální náboj, což činí strukturu energeticky stabilní.

H2s úhel Lewisovy struktury

V Lewisově struktuře H2S hybridizoval orbital 3s, 3p sp3 orbital, takže úhel kovalentní vazby by měl být 109.5°, ale je snížen na 92.1° díky sterickému odpuzování mezi hustými dvěma nevazebnými elektronovými páry 'S'.

Pro zmenšení vazebného úhlu (úhel mezi překrývajícím se vazebným orbitalem) se úhel mezi dvěma nevazebnými elektronovými páry zvětší pro stabilizaci struktury elektronových teček před odpuzováním hustých osamělých elektronových párů.

Úhel mezi vazebným elektronovým párem a nevazným elektronovým párem je také zmenšen, aby se upravila nová ohnutá struktura ve tvaru písmene V.

H2s pravidlo oktetu Lewisovy struktury

Poslední vyplněná orbita, specifická energetická vlnová funkce musí mít osm elektronů, aby uspokojila energii stability konkrétní kanonické formy, známé jako Oktetové pravidlo které lze přirozeně vidět v neaktivních molekulách inertního plynu.

Z periodické tabulky můžeme říci, že síra potřebuje dva další elektrony k pokrytí 3p orbitálu, kde vodík potřebuje pouze jeden elektron ke stabilizaci své konfigurace jako helium, takže oba sdílejí elektronový mrak a zakrývají své poslední naplněné obaly.

H2s Lewisova struktura osamocených párů

Lone pair jsou ty valenční elektronové páry s vyšší elektronovou koncentrací, které se nepodílejí na tvorbě vazby a způsobují sterické odpuzování s vazebným elektronovým mrakem a narušují geometrii molekuly.

Z hybridizace vidíme, že síra má dva elektrony za 3s a další dva za 3p, které se neúčastní tvorby vazby s vodíkem a zůstávají jako osamocené páry nad atomem síry, kde se jeden elektron vodíku účastní vazby, takže žádný osamocený pár nad vodíkem.

Valenční elektrony H2s

Poslední naplněnou slupkou obsahující elektrony jsou valenční elektrony, které jsou daleko od jádra tak volně vázány jadernou přitažlivostí, a pokud je tam 'd' orbital, stávají se energeticky dostupnějšími pro excitaci v chemické reakci.

Být prvkem bloku 'p' skupiny 16 ve 3rd Perioda, síra obsahuje dva elektrony v 3s a čtyři v 3p, zatímco každý ze dvou atomů vodíku má jeden elektron ve svém 1s orbitálu, takže celkem osm volně vázaných elektronů je energeticky dostupných pro vazbu.

H2s hybridizace

Hybridizace je koncept, kdy se nemísí ekvivalentní atomové orbitaly, aby poskytly hybridní orbital stejné energie, koncept se používá pro centrální atom kovalentní molekuly pro pochopení lepšího překrývání orbitálů v molekule.

Jako blokový atom „p“ má centrální atom síry šest elektronů vnějšího obalu v 3s a 3p, orbitaly se promíchají, vytvoří nový hybridní orbital „sp3“ s novým tvarem a energií než předchozí, který má 25 % „s“ charakter a 75% znak 'p' a překrytí s orbitalem H2 1s.

Z této hybridizace můžeme říci, že kovalentní povaha je v molekule větší, protože obsahuje více „p“ charakteru a elektronegativita síry také není moc, protože čím větší hybridní orbital nese znak „S“, tím větší je jeho elektronegativní příroda stát.

rozpustnost H2s

Rozpustnost H2S v rozpouštědle je určena koncentrace H2s v rovnováze Jako kovalentní sloučenina slabé dipól-dipólové interakce je to plyn při pokojové teplotě, který má nízkou rozpustnost ve vodě.

Nemůže to udělat žádné mezimolekulární vodíkové vazby, může být také důvodem malé rozpustnosti.

Je H2s rozpustný ve vodě?

Rozpustnost H2S ve vodě je 4 g/dm při 20°C, takže je mírně rozpustný ve vodě, což lze popsat dipólovým momentem přítomným v molekule.

Navzdory tomu, že má nepolární vazbu pro nízký rozdíl v elektronegativitě H2S Lewisova struktura je polární pro přítomnost dipólového momentu, který způsobuje separaci náboje delta a v důsledku toho je H2S mírně rozpustný v polárním rozpouštědle, jako je H2O.

Je H2s elektrolyt?

Elektrolyty jsou sloučeniny obecně vyrobené z kovu a nekovu nebo polovodič protože mohou být plně ionizovány v roztoku a nést elektronický náboj z nich činí dobré elektrolyty.

Vzhledem k tomu, že síra i vodík jsou nekovové, nemohou se plně oxidovat, takže to nemůže být pitomý elektrolyt, disociuje se ve vodě jen mírně.

Je H2s kyselý nebo zásaditý?

H2S působí jako bronsted kyselina, když se tvoří (HS-) darováním vodíkového iontu (H+), když je mírně rozpustný ve vodě, proto je v přírodě slabou kyselinou darováním jednoho protonu, uvolňování dalšího protonu je proces, který vyžaduje energii.

S pKa 7.0 dokáže zbarvit modrý lakmusový papírek do červena tvorbou bisulfidu (HS-), což naznačuje jeho kyselou povahu, protože (SH-) může být stabilizován pro objemnou velikost síry, což urychluje proces uvolňování (H+) iontů .

Je h2s silná kyselina?

Kyselina, která zcela disociuje ve svých složkách ionty, jsou známé jako silné kyseliny, ale po jednom darování protonu H2S vytvoří (HS-) iont a disociační konstanta pro 2nd krok reakce je příliš malý, činí z něj slabou kyselinu.

Je H2s polární nebo nepolární?

V Lewisově struktuře H2S je elektronegativita 'S' 2.58 a 'H' 2.20 na základě Paulingovy stupnice, díky čemuž se schopnost přitahování elektronového mraku u vazebných elektronů liší o 0.38, což je tiše méně, výsledkem je nepolární vazba, ale vytváří určitou separaci náboje označovanou jako delta (δ).

Delta oddělení náboje vytváří dipólový moment s určitým směrem ve struktuře. Struktura také obsahuje osamocené páry, které mají také určitý vektorový směr polarity a celkově se pro ohnutou strukturu obě nemohou vyrušit a H2S se stane polární molekulou.

obrázek 247
polarita H2S Lewisovy struktury

Je H2s Lewisova kyselina nebo zásada?

Lewisova struktura H2S obsahuje atom síry, který má prázdný 3d orbital pro přijetí elektronového páru od donoru, aby působil jako Lewisova kyselina, a také struktura obsahuje nevazebné elektronové páry, které mohou nukleofilně zaútočit a působit jako Lewisova báze.

Ve vodě přijímá elektron ve svém prázdném 3d orbitalu za vzniku hydroniového iontu (H3O+), stává se Lewisovou kyselinou (přijímá elektronový pár od dárce).

V přítomnosti silné kyseliny, jako je H2SO4, daruje elektron k vytvoření nové vazby SH, což vede k tvorbě H3S+, což ukazuje na charakter Lewisovy báze (může přenést elektronový pár na akceptor) H2S Lewisovy struktury.

Je H2s lineární?

H2S nemůže být lineární, i když může tvořit lineární konfiguraci HSH, ale to je zkreslené, protože centrální atom Síra obsahuje nevazebné dva elektrony v 3s a dva v 3p, což způsobuje sterické odpuzování a podle VSEPR teorie způsobuje ohnutý tvar.

Podle této teorie, protože se osamocené páry soustřeďují pouze nad mateřským atomem, mají větší elektronovou hustotu, což způsobuje větší odpuzování mezi osamělými páry než osamělé páry-vazba a zmenšování vazebného úhlu způsobuje ohnutí molekuly.

Je H2s paramagnetický nebo diamagnetický?

Magnetickou vlastnost Lewisovy struktury H2S lze vysvětlit elektronovým uspořádáním centrálního atomu síry, po vazbě s elektronem vodíku 1s nezůstává v sp3 orbitalu 'S' žádný nepárový elektron.

Protože jsou všechny elektrony spárovány, elektrony s opačným spinem mohou vzájemně rušit své magnetické pole, takže Lewisova struktura H2S se stává diamagnetický v přírodě, ale pro paramagnetický bude alespoň jeden nepárový elektron.

Bod varu H2s

Bod varu je závislý na tlaku prostředí, při konstantním tlaku, při které se tlak par kapaliny a atmosférický tlak prostředí kapaliny dostanou do rovnováhy, která se nazývá bod varu této teploty.

Měřicí bod varu Lewisovy struktury H2S je (-60°C), nízká hodnota je způsobena kovalentní povahou molekuly, takže přitažlivost mezi atomy je menší než iontové sloučeniny, snadno se rozbije vazba, také není žádný vodík lepení.

Úhel vazby H2s

Úhel mezi kovalentní vazbou, která vzniká hybridizovaným překrýváním orbitalů, je 92.1, což se měří v závislosti na hybridizaci vnějšího orbitalu centrálního atomu, síra má čtyři takové elektrony, které se na vazbě nepodílejí.

V Lewisově struktuře H2S se orbital 4s a 4p atomu síry mísí a tvoří hybridizovaný orbital sp3, takže vazebný úhel by měl být 109.5̊, ale je snížen sterickým odpuzováním mezi nevazebnými elektronovými páry 'S', protože mají více elektronická hustota.

Je h2s žíravý?

H2S je korozivní povahy, ale samotný s vodou nemůže způsobit velké škody. H2S může reagovat s vodou a poskytuje (H+) ionty jako slabou kyselinu, takže je zdrojem (H+) iontů a působí jako katalyzátor při absorpci (H+) iontů na oceli způsobuje praskání oceli.

Při reakci se tvoří sulfid, takže koroze může způsobit změnu barvy mědi nebo stříbra, protože může vytvořit tenký černý obal, v případě stříbra vzniká sulfid stříbrný (černý).

Má H2S vodivost?

H2S Lewisova struktura stát se kovovým vodičem typu, který může přenášet elektřinu nad tlakem 90 giga-pascalů, pokud je ochlazen a nastavena teplota pod kritickou teplotu, vysokotlaký stav H2S vykazuje super vodivost.

Je h2s barevný?

H2S je bezbarvá plynná sloučenina, ale vzhledem k povaze redukčního činidla se barva může měnit po dlouhé době.

Normálně sloučenina s prvkem přechodného kovu, který obsahuje 'd' orbital, ukazuje barvu, protože tam může být zapojen elektronický přechod a barva, kterou ukazuje, je doplňková barva související s energií, která se uvolňuje v procesu emise elektronů.

Je h2s bez zápachu?

H2S má specifický zápach typu zkažených vajec, kde sloučeniny se sírou mají štiplavý zápach, ale pouze má specifický charakteristický zápach, zápach, který není pro člověka škodlivý, ale způsobuje určité zdravotní potíže.

Je h2s schopen dipólových dipólových interakcí?

Dipólový moment kovalentní vazby má velikost se specifickým směrem vektoru, který způsobuje oddělení náboje mezi delta pozitivním a delta negativním, což lze vidět v H2S Lewisova struktura, pro elektronegativní rozdíl atomů.

Když se dvě molekuly H2S přiblíží k sobě, dojde k dipól-dipólové interakci mezi delta pozitivním atomem vodíku jedné molekuly a delta negativní sírou jiné molekuly, což je slabá interakce, ale silnější než Londonova interakce.

Je h2s permanentní dipól?

Dipólový moment, který vzniká v Lewisově struktuře H2S, je trvalý, protože je založen na rozdílu schopnosti přitahování elektronů jejích jednotlivých atomů, nikoli na indukovaném účinku z prostředí.

Pokud je dipólový moment molekuly produkován indukčním účinkem prostředí, lze jej normalizovat řízením prostředí, ale zde v Lewisově struktuře H2S je dipólový moment trvalý s hodnotou 0.97 D.

Má h2s elektron nedostatek?

Hydrides of Sulphur není elektronově deficitní, protože centrální atom Síra patří do skupiny 16, která vytváří správnou kovalentní vazbu s atomy vodíku sdílením elektronového mraku, správně podle oktetového pravidla.

Obecně prvky skupiny 13 produkují kovalentní hydridové sloučeniny, kde vnější obal centrálního atomu není vyplněn osmi elektrony, takže se z nich stávají molekuly s nedostatkem elektronů.

Je h2s oxidační činidlo?

H2S nemůže fungovat jako oxidační činidlo jako (-2) je oxidační stav Lewisovy struktury H2S a H2S nemůže vytvořit nižší oxidační stav přijetím elektronu z donorového atomu.

Atom síry jiné molekuly, který má v molekule oxidační stav (+) a může snížit oxidační stav přijetím elektronu od donoru, může působit jako oxidační činidlo jako H2SO4, kde je oxidační stav síry (+6).

Je h2s plně oxidován?

Plně oxidovaný zde znamená uvolnění (H+) iontu v nejvyšším množství, ale jako slabá kyselina jedna H2S Lewisova struktura nemůže volně uvolnit dva ze svých atomů vodíku (vysoké 2nd disociační konstanta), ačkoli je to diprotická kyselina.

Ve vodě mírně disociuje za vzniku (SH-) jako konjugované báze jako (H+) iontu, takže Lewisova struktura H2S není vždy plně oxidována.

Je h2s redukční činidlo?

Za to, že má 'd' orbitální atom síry molekuly H2S, může vykazovat různé oxidační stavy a může tvořit molekuly s různým koordinačním číslem, kde v H2S má oxidační stav (-2).

Tento oxidační stav (hypotetický náboj atomu v molekule) síry je nejnižší ze všech ostatních oxidačních stavů, takže jej nelze více snížit, takže H2S působí jako redukční činidlo protože může darovat elektronový pár v redoxní reakci.

Tvoří h2s vodíkové vazby?

Navzdory vzájemné interakci dipól-dipól nelze vytvořit vodíkovou vazbu mezi Lewisovými strukturami H2S, které lze vidět pouze molekuly mající atomy s vysokou elektronegativitou jako 'F', 'O' nebo 'N' připojené k jakémukoli elektro- kladný atom.

Síra je mnohem méně elektronegativní (2.58) vzhledem k těmto elektronegativním atomům, takže vazba HX (X=S) nebude tak polární, aby síra mohla indukovat dipólový moment k atomu vodíku jiné molekuly H2S a vytvořit jakýkoli vodík. lepení.

Je h2s těžší než vzduch?

H2S je o něco těžší než vzduch, protože je 1.19krát hustší než vzduch, takže můžeme zjistit, že plyn H2S se shromažďuje v nízko položených prostorách nemovitosti.

Je disperze h2s v Londýně?

Jako heteroatomová molekula, s rozdílem elektro negativity mezi základním atomem, má Lewisova struktura H2S určitý trvalý dipólový moment v kovalentní vazbě molekuly, takže je přítomna interakce dipól-dipól.

U nepolárních symetrických molekul, kde není dipólový moment, lze vidět Londýnské rozptylové síly mezi molekulami, která je nejslabší přitažlivou silou, způsobuje v molekulách dočasný dipólový moment, který není pro polární asymetrický H2S.

Je h2s monoprotický diprotický nebo triprotický?

H2S je diprotická kyselina, protože může uvolňovat dva vodíkové ionty (H+) v roztoku i přes 2nd disociační konstanta je 2 nízká, takže XNUMXnd krok pomalu.

V 1st krok reakce (H+) se uvolňuje s (HS-), kde se z jednoho dalšího (H+) iontu může uvolnit srážením iontu (S2-), kde 1st disociační konstanta je relativně vyšší.

Je h2s kyselejší než h2o?

H2S je kyselejší než voda (H2O), což lze vysvětlit dvěma následujícími důvody, jedním je velikost síry, která má 'd' orbital pro přijetí elektronového páru a druhým důvodem je síla vazby OH větší než síla vazby SH.

Být členem skupiny 16 v období 3 dělá molekulu síry objemnější než kyslík, který je v období 2, činí konjugovanou bázi (SH-) stabilnější než (OH-), také 'S' má difúzní orbital 'd', který může nést nukleofilní útok a uvolnění (H+) iontu v rozpouštědle.

Při porušení vazby XH (X= O / S) hraje důležitou roli disociační energie vazby, která je v případě H2S nižší než H2O, protože elektronegativita kyslíku je větší, aby rychle přitáhla vazebný elektronový mrak k sobě a mohla se uvolnit. vodíkový iont.

Ale pro vyšší elektronegativitu kyslík vody (H2O) vytváří mezimolekulární vazbu s atomem vodíku jedné molekuly k atomu kyslíku jiné molekuly, která je velmi silná, vyžaduje více energie, aby disociovala výsledek H2S silnější kyseliny než H2O. 

Je h2s kyselejší než hbr?

Ne, H2S je méně kyselý (pKa = 7) než HBr (pKa = (-9)), což lze vysvětlit rozdílem elektronegativity mezi bromem (Br), který je 2.96 a sírou (S), který je 2.58.

S větší elektronegativitou atomu může mrak vazebných elektronů snáze přitáhnout k sobě, takže dojde k posunu hustoty elektronového mraku, což usnadní disociaci vazby, která nevyžaduje příliš mnoho energie.

Elektronegativní atom halogenu Brom dokáže vytáhnout elektronový mrak Br-H více než v případě síry v SH vazbě a také brom není tak elektronegativní jako Oxyhen, takže mezimolekulární vodíkové vazby nejsou tak silné jako H2O, takže HBr je silnější kyselina než H2S.

Je h2s kovový nebo nekovový?

Z periodické tabulky my znát H2S Lewisova struktura obsahuje ne kovové prvky jako síra a vodík tvoří skupinu 16 a skupinu 1, v tomto pořadí, vede k tvorbě nekovových molekul s kombinací mezi nimi.

Jako nekovová molekula je bod varu H2S velmi nízký, i když je v plynné formě při pokojové teplotě, protože mezi atomy molekuly není silná elektrostatická přitažlivost, přestože mají mezi molekulami slabou dipól-dipólovou interakci.

Je h2s kladné nebo záporné?

Aby bylo vyhověno oktetovému pravidlu, atomy Lewisovy struktury H2S sdílejí svůj valenční elektronový oblak, díky čemuž je molekula v přírodě kovalentní, takže je neutrální povahy bez jakéhokoli kladného nebo záporného náboje.

Ale protože síra a vodík mají určitý rozdíl v elektronegativitě (kapacita přitahování elektronového páru), vzniká dipólový moment v kovalentní vazbě, která je 0.97 D, proto dochází k mírně částečné separaci náboje v molekule, která je „S“ ( XNUMX+) a 'H' (XNUMX-).

Je h2s pyramidální?

Podle hybridizace centrálního atomu síry, který obsazuje dva nevazebné elektrony, je geometrie narušena a tvoří ohnuté 'V' jako ne pyramidální, což lze vidět u molekuly typu AX3E s jedním osamoceným párem.

Geometrie tohoto typu molekuly by měla být čtyřstěnná, ale vazebná kostra vypadá jako pyramidální, protože osamocený pár má v tetraedrické geometrii jeden směr vazby.

Je h2s symetrický nebo asymetrický?

H2S je asymetrická molekula, u které vidíme, že dipólové momenty se navzájem neruší a H2S Lewisova struktura celkově má ​​čistý dipólový moment, který způsobuje polaritu molekuly, přestože má nepolární vazby.

Pokud by se jednalo o symetrickou molekulu, vektorové směry dipólového momentu se mohou navzájem vyrušit a H2S se stane nepolární, což není možné, elektronové páry, které má síra a které se nepodílejí na vazbě s atomy vodíku.

Je h2s nestálý?

H2S je mnohem těkavější než horní periodický prvek síry Hydrid kyslíku (voda, H2O), dokonce i H2S Lewisova struktura je při normální pokojové teplotě v plynné formě, ale při pokojové teplotě je voda v kapalné formě.

Tento jev lze popsat elektronegativitou centrálního atomu a tvorbou vodíkové vazby jako jejím důsledkem. Protože u Lewisovy struktury H2S neexistuje možnost tvořit vodíkové vazby, lze je snadno napájet a zůstat v plynné formě.

Pokud dojde k mezimolekulární vodíkové vazbě, jsou molekuly mezi sebou pevně spojeny a pro jejich přenos v plynné formě bude zapotřebí vysoká teplota způsobující vysoký bod varu.

Závěr:

Jako kovalentní a mírně polární molekula vykazuje své vlastnosti někdy odlišné, protože centrální atom Lewisovy struktury H2S má prázdný 3d orbital, který může snadno přijímat elektronové páry z donorového atomu.

Také čtení: