Struktura HCO3- Lewis, charakteristika: 31 kompletních rychlých faktů

by

HCO3-Lewisova struktura je spolehlivá v označení významných chemických a fyzikálních vlastností bikarbonátu. Protože Lewisova struktura přináší základní náčrt HCO3-, je účinná při zvýraznění elektronického faktu o sloučenině.

Struktura HCO3-Lewis a charakteristiky této organické sloučeniny budou v tomto článku prezentovány dobře strukturovaným způsobem. V této studii bude ilustrováno několik fyzikálních vlastností a chemických faktů, aby se objasnil význam kreslení jeho Lewisovy struktury.

Kresba HCO3- Lewisova struktura

Kreslení Lewisova struktura hydrogenuhličitanového iontu (HCO3-) je docela snadné. Tato Lewisova struktura odkazuje na elektronovou strukturu sloučeniny, která ukládá proces sdílení. Zdůrazňuje výběr centrálního atomu a typu vazby generované sdílenými elektrony. Po vytvoření Lewisovy struktury následuje několik jednoduchých kroků. Systematický postup postupu sdílení elektronů pomáhá identifikovat některá chemická fakta o HCO3-.

Krok 1: Zjištění počtu valenčních elektronů přítomných v prvku podílejícím se na tvorbě iontu HCO3- je základním krokem kreslení Lewisovy struktury.

Krok 2: Druhý krok zdůrazňuje výpočet vazebných párů, které jsou sestaveny prvky sdílením jejich valenčních elektronů mezi sebou.

Krok 3: V tomto kroku je nalezen atom, který je schopen udržet středovou pozici, a to vyhodnocením jeho elektronegativity a počtu, pokud se účastní atomů. V HCO3- iontu zaujímá tuto pozici uhlík, protože elektronegativita vodíku je nižší než uhlíku. Kyslík nemůže zůstat uprostřed, protože se na vazbě podílejí tři atomy.

Krok 4: Čtvrtý krok výrazně zpracuje kostru Lewisovy struktury určením polohy atomů. V tomto kroku se provádí spojení párových elektronů různých atomů vazbami Sigma a Pi v HCO3.

Krok 5: Umístění ostatních zbývajících elektronů kyslíku kolem atomů v struktura dotváří celek Lewis struktura. Elektrony jsou označeny tečkami.

HCO3- Lewisova struktura rezonance

Lewisova struktura sloučenin obsahujících záporné ionty a pí vazby spolehlivě rozvíjí více než jednu rezonanční strukturu. Rezonance probíhá ve sloučenině kvůli tendenci extra negativního iontu vytvářet vazby pí rozbitím další vazby pí přítomné ve sloučenině.

V HCO3- jeden atom kyslíku vytváří dvojnou vazbu s uhlíkem a další dva vytvářejí jednoduché vazby s tím samým a jedna z nich má záporný náboj s přítomností elektronu navíc. Tento elektron ovlivňuje sloučeninu, aby vyvolala rezonanci.

Tvar HCO3- Lewisovy struktury

Poloha centrálního atomu a vazebný úhel jsou faktory, které určují tvar sloučeniny. Lewisova struktura je spolehlivým náčrtem sloučenin, který trvá na informaci o tvaru sloučenin.

hco3- Lewisova struktura
HCO3- Lewisova struktura z Wikipedia

Podle teorie VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) je tvar bikarbonátového iontu trigonální plánovač. Sloučenina pro minimalizaci problému odpuzování elektronových párů získává tento tvar.

HCO3- Lewisova struktura formální náboj

Lewisova struktura sloučeniny určuje formální náboj jednotlivých prvků podílejících se na vzniku sloučeniny. Existuje specifický vzorec, kterým se chemici řídí, aby identifikovali formální náboj jednotlivých prvků.

Vzorec je Formální náboj = Počet valenčních elektronů – Počet nevazebných valenčních elektronů – (Vazebné elektrony/2)

Formální náboj uhlíku = (4-0-(4/2)) = 2

Formální náboj kyslíku se záporným nábojem = -1

Formální náboj dalších dvou kyslíků = (7-6-(1/2)) =0.5

Formální náboj vodíku = (1-0-(1/2)) = 0.5

Výše uvedený výpočet ukazuje, že tento velký iont má čistý náboj -1.

HCO3- Lewisův strukturní úhel

Tvar nebo geometrie sloučenin je zodpovědná za rozpoznání vazebného úhlu, který drží celková struktura. Lewisova struktura zahajuje proces identifikace úhlu mezi vazbami vytvořenými prvkem prostřednictvím sdílení elektronů.

Ideální úhel 120° má bikarbonátový iont. HCO3- byl získán pomocí nápadného tvaru plánovače Triginal, který označuje, že sloučenina má 120° vazebný úhel.

HCO3- pravidlo oktetu Lewisovy struktury

Oktetové pravidlo je klíčovým faktorem pro manipulaci s prvky, aby podstoupily mechanismy sdílení elektronů. Toto pravidlo provádí skutečnost, že každý prvek v periodické tabulce chce přijmout osm elektronů ve své poslední energetické hladině, aby dosáhl konečné stability jako jejich nejbližší prvek vzácných plynů (jako je helium, argon, redon, xenon a kryptton).

Oktetové pravidlo splňuje sloučenina tím, že daruje nadbytečný elektron z valenčního obalu adopce elektronů z jiných elektronů, aby zaplnil nedostatek elektronu. V HCO3- uhlík, centrální; atom sdílí své čtyři elektrony s atomy kyslíku a přijímá z nich čtyři elektrony, aby vytvořil poslední energetickou hladinu naplněnou osmi elektrony.

Osamělé páry HCO3- Lewisovy struktury

Detekce přítomnosti osamocených párů ve sloučeninách je podporována Lewisovou strukturou, protože tato struktura je spolehlivá při implementaci počtu a polohy elektronů ve sloučenině.

Bikarbonátový iont obsahuje pouze osamocený pár na atomech kyslíku, protože všech osm elektronových párů uhlíku je vázáno. V pravém kyslíku jsou přítomny dva osamocené páry a v levém kyslíku tři osamocené páry. Kyslík spojený s vodíkem také obsahuje pouze dva osamocené páry. Celkový počet osamocených párů přítomných ve struktuře HCO3- je tedy sedm.

HCO3- valenční elektrony

Výpočet počtu valenčních elektronů je pro každý atom nejdůležitějším faktorem pro identifikaci jeho nedostatku nebo přebytku elektronů. Tento výpočet zahájí proces kreslení Lewisovy struktury sloučeniny.

Počet valenčních elektronů přítomných v uhlíku je čtyři, v každém kyslíku je to sedm. Vodík drží jeden valenční elektron. Celkový počet valenčních elektronů v HCO3- je (4+(3*7)+1) = 26.

HCO3- hybridizace

Přítomnost osamocených párů a vazebných párů určuje hybridizaci sloučenin. Geometrický tvar sloučenin se získá z Lewisovy struktury iontů nebo sloučenin. Tato vlastnost souvisí se skutečností hybridizace.

Sp2 hybridizace je patrná u iontu HCO3-. Počet osamocených párů na centrálním atomu (C) je nula a má tři sigma vazby se sterickým číslem tři. Tato kritéria ukazují sp2 hybridizaci bikarbonátového iontu.

HCO3- rozpustnost

Rozpustnost iontů je vysoce závislá na náboji obsaženém v iontech. Hustota nábojů a energie uvnitř sloučenin jsou významným faktorem pro identifikaci rozpustnosti sloučenin.

HCO3- je vysoce rozpustný ve vodě a mírně rozpustný v rozpouštědle obsahujícím OH (hydroxylovou) skupinu. Hydrogenuhličitanové soli jsou nerozpustné v kyselých rozpouštědlech.

HCO3- rozpustný ve vodě

Jediný anion nemůže být rozpustný ve vodě, měl by být vždy vázán kationtem a tvořit sůl, aby se projevila rozpustnost ve vodě. Pevnost vazby je vlastnost, která určuje rozpustnou povahu sloučeniny nebo soli.

Maximálně soli s hydrogenuhličitanovými ionty jsou vysoce rozpustné ve vodě. Uhličitany jako Ca(HCO3), Mg(HCO3) a mnohé další jsou ve vodě dobře rozpustné.

HCO3 – elektrolyt

Goof disociační schopnost v roztoku se vztahuje na dobrý elektrolyt. Po disociaci na samostatné ionty pomáhá roztoku lépe vést elektřinu, což je považováno za nejživotaschopnější vlastnost elektrolytu.

Bikarbonát je elektrolyt (22-29 mmol/l), protože vykazuje disociaci H+ iontu z komplexní iontové struktury. Tento záporně nabitý iont pomáhá udržovat rovnováhu pH v těle a také vede elektřinu v roztaveném stavu.

HCO3 – silný elektrolyt

Bikarbonátový iont je bezpochyby elektrolyt, protože je schopen opustit iont H+. Uvolňování volných iontů může do sloučenin začlenit schopnost obuvit jako elektrolyt tím, že vedou elektřinu.

Konjugovaná kyselina HCO3- (H2CO3) a hydrogenuhličitanový ion nejsou silné elektrolyty, protože existence volných iontů H+ v roztaveném stavu je nestabilní, a proto je také slabou bází.

HCO3- kyselý nebo zásaditý

Kyselá nebo zásaditá povaha sloučenin nebo iontů závisí na faktoru přítomnosti H+ a OH- iontů. Počet H+ a OH- určuje hladinu pH sloučeniny, která má popisovat povahu sloučeniny nebo iontu.

HCO3- obsahuje ionty H+ i OH-, což označuje hybridní povahu iontu. Bikarbonátový iont je obecně považován za zásaditý, ale někdy také vystavuje kyselé chování.

HCO3 – silná kyselina

Síla kyselosti závisí na volném pohybu iontů H+ ve sloučenině. v HCO3- ionty H+ nevyvolávají volné pohyby v roztoku, což je opačnou charakteristikou silné kyseliny.

HCO3- je slabá kyselina i slabá báze. Přirozeně nevykazuje dramatickou změnu úrovně pH poté, co je rozpustný ve vodě. Ionty H+ jsou připojeny hydrogenuhličitanovým iontem, což zvýrazňuje jeho základní vzhled. Vodíkové ionty se nedisociují ve velkém množství, což závisí na skutečnosti, že iont je také slabá kyselina.

HCO3- polyprotická kyselina

Polyprotické kyseliny se týkají těch kyselin, které jsou schopny darovat více než jeden proton (H+). Díky schopnosti darovat dva nebo tři nebo více než tři protony jsou polyprotické kyseliny odlišitelné od diprotických a triprotických kyselin.

HCO3- je v podstatě od přírody slabá zásada, přesto její kyselá forma může darovat jeden H+, ale ne více než to. Proto nelze hydrogenuhličitanový iont považovat za polyprotickou kyselinu, spíše lze předpokládat, že má malý potenciál při odhalení monoprotické povahy.

HCO3 - Lewisova kyselina

Lewisova kyselina označuje prvky, které obsahují prázdné orbitaly, kde může přijímat elektronové páry. Lewisovy kyseliny mají schopnost přijímat elektrony, zatímco Lewisovy báze jsou schopny elektrony darovat.

Bikarbonát je Bonsted-Lowryho kyselina, která nemůže přijímat elektrony. Je schopen přijmout proton z HCL za vzniku své konjugované kyseliny, kterou je kyselina uhličitá, H2CO3. Proto HCO3- není Lewisova kyselina.

HCO3 – kyselina Arrheniová

Arrhenius kyseliny jsou ty prvky, které mohou snadno ztratit protony (H+). Jediným kritériem pro ztrátu H+ je, že prvek musí být v roztaveném stavu, který je disociován ve vodě, která by mohla uvolnit ionty H+.

Bylo zjištěno, že hydrogenuhličitanový ion v roztaveném stavu daruje vždy jeden H+ iont a tvoří iont CO32-. Kromě toho je ion aktivní také při darování OH-iontů a uvolňuje CO2. Proto jej lze považovat za kyselinu i zásadu Arrheniovou.

HCO3 - polární nebo nepolární

Polarita závisí na tvaru a vazbě sloučenin. Na druhou stranu rozdíl mezi elektronegativitou prvků také dodává sloučeninám určitou polaritu.

V HCO3- prvky mají obrovský rozdíl v elektronegativitě a tvar sloučeniny není také symetrický. Mezi prvky proto dochází k interakci dipól-dipól, díky čemuž je přirozeně polární.

HCO3- lineární

Lineární tvar lze pozorovat na těch sloučeninách, kde jsou dva atomy připojeny k jednomu centrálnímu atomu a úhel sloučeniny je pozorován jako 180°. V lineárních sloučeninách je přítomno horizontální zarovnání.

HCO3- se od lineárního absolutně liší svým centrálním atomem, uhlík kolem sebe drží tři atomy kyslíku. Jeden kyslík je vázán dvojnými vazbami a další dva vytvářejí jednoduchou vazbu s uhlíkem.

HCO3- paramagnetické nebo diamagnetické

Přítomnost pouze nespárovaných elektronů v jakékoli sloučenině ji činí diamagnetickou, zatímco přítomnost pouze jednoho nepárového elektronu odkazuje na paramagnetickou povahu sloučeniny.

HCO3- není ani diamagnetická, ani paramagnetická, protože všechny elektrony ve sloučenině jsou spárované, má celkem 12 párů elektronů, z nichž osm párů patří do kategorie osamělých párů.

HCO3- bod varu

konkrétní teplota, při které může sloučenina změnit své kapalné skupenství na páru, se nazývá bod varu této sloučeniny.

Bikarbonátový iont sám o sobě nemůže vykazovat fyzikální vlastnosti varu. Když je konjugována s jakýmkoli kovem, jako je sodík, celkový roztavený stav této sloučeniny může způsobit specifický bod varu, který je 851 °C.

HCO3- vazebný úhel

Lewisova struktura je platným faktorem, který odhaluje úhel vazeb v jakékoli sloučenině. Kromě toho teorie VSEPR také účinně trvá na skutečnosti, že drží vhodný úhel vazby přijatý kompozitní strukturou prvků.

Vazebný úhel bikarbonátového iontu (HCO3-) byl identifikován 120° pomocí teorie VSEPR. Tato teorie říká, že tento HCO3-chce odříznout efekt osamělého páru osamělého páru a odpuzování osamělého páru ze své geometrie. Proto pro stabilní tvary Trigonal Planner s úhlem 120°.

HCO3- diprotické

Diprotické kyseliny jsou takové kyseliny, které obsahují dva protonové nebo H+ ionty jako důležitou součást sloučenin. Kyselina uhličitá je skvělým příkladem z diprotických kyselin obsahuje dva ionty H+ a jeden může darovat, aby uvolnil HCO3-, hydrogenuhličitanový ion. 

HCO3- není diprotický, protože má pouze jeden proton, který není ani snadno darován iontem, spíše než v roztaveném stavu.

HCO3- iontový nebo kovalentní

Když atomy trvale darují své elektrony jiným atomům, vytvářejí iontové vazby, když částečně elektronové sdílení probíhá uprostřed atomů, tvoří kovalentní vazby. Podle vazebných schopností se v chemii posuzuje chemická povaha sloučenin.

Hydrogenuhličitanový iont je tvořen vodíkem, kyslíkem a uhlíkem vzájemným sdílením valenčních elektronů částečně za účelem vyplnění oktetového stavu. Pomáhá jim vytvářet sigma vazby s kovalentní strukturou. Komplexní iont lze tedy považovat za kovalentní sloučeninu.

HCO3- amfiprotický

Voda je skvělým příkladem amfiprotické sloučeniny, která se týká vlastnosti přijímání i darování protonu. Voda může uvolňovat ionty H+ a OH- Podobně HCO3- je také schopna darovat ionty H+ i OH-.

Bikarbonátový iont je schopen přijímat a darovat H+ ionty, které záměrně vnucují informaci, že tento iont je amfiprotický jako voda. Ztrátou protonu poskytuje uhličitanový iont a jeho získáním kyselinu uhličitou.

HCO3 - konjugovaná kyselina nebo báze

Podle Bronsted-Lowry Acidobazická teoriekdyž kyselina daruje jeden nebo více protonů zásadě, je považována za konjugovanou kyselinu této konkrétní zásady. Podobně, když báze ztrácí své vodíkové ionty jako reverzní reakce, která se nazývá konjugovaná báze.

Hydrogenuhličitan je konjugovanou bází kyseliny uhličité, když ji kyselina uhličitá ztratí. Vodíkové ionty HCO3- se snadno tvoří. Kromě toho, když CO32- vzniká disociaci H+ iontu z kyseliny HCO3-.

HCO3 - donor protonů

Donor protonu se týká sloučenin, které jsou dobrým donorem H+ iontů. Podle chemická fakta kyseliny uhličité, lze říci, že kyselina uhličitá je schopna ztrácet proton a plynule produkovat iont HCO3-. Proto je H2CO3 donorem protonů.

Kyselina HCO3- také ztrácí proton (H+) v roztaveném stavu, ale nemůže být dlouhodobě stabilizována v disociované formě, což z ní dělá špatný dárce protonů. Funguje jako dobrá konjugovaná báze.

HCO3 – elektrolyt

Bikarbonátový iont je spolehlivý ve zdůraznění jeho schopnosti ztrácet volné H+ elektrony. Ačkoli volné elektrony nejsou v roztocích dostatečně stabilní, komplexní iont je schopen vést elektřinu.

HCO3- je regulační látka v lidském těle, která pomáhá vyrovnávat kyselost v ledvinách. Složitá struktura Bikarbonátu se po navázání se sodíkem, draslíkem a chloridy stává elektrolytem a reguluje pH rovnováhu v těle.

HCO3 - víceatomový iont

Polyatomické ionty mají ve své geometrii více než dva různé atomy. Různé fyzikální vlastnosti různých prvků se vztahují k polyatomové struktuře sloučenin.

HCO3- je polyatomový iont, protože obsahuje tři atomy kyslíku, jeden atom uhlíku a jeden atom vodíku. Hydrokarbonát obsahuje oxoanion uhlíku, který je výsledkem odstranění protonu z kyseliny uhličité.

HCO3 - sraženina

Hydrokarbonát sám o sobě není sraženina, ale má tu vlastnost, že po přidání s kovy, jako je sodík, draslík a několik dalších, způsobuje vysrážení některých sloučenin.

220px hydrogenuhličitan sodný
Hydrogenuhličitan sodný (NaHCO3) z Wikipedia

Když se NaCl přidá s NH4HC3, dojde k vysrážení NaHC3, což je hydrouhličitan sodný. Zde iont ukazuje svou schopnost tvořit sraženinu.

Můžeme dojít k závěru, že Lewisova struktura hydrogenuhličitanového iontu (HCO3-) věrně odhaluje vnitřní fakta týkající se elektronického uspořádání iontu. Teorie VSEPR byla vyhodnocena k identifikaci tvaru a úhlu sloučeniny prostřednictvím popisu struktury osamoceného páru a páru vazeb HCO3-. V tomto článku jsem implementoval fyzikální i chemické vlastnosti bikarbonátového iontu. 

Nejnovější příspěvky v oboru chemie

Také čtení: