ICl3 Lewis struktura: kresby, hybridizace, tvar, náboje, páry

V tomto článku „icl3 Lewisova struktura“ různá fakta o ICl3 jako Lewisova struktura, hybridizace, tvar, výpočet formálního náboje, stabilita a použití s ​​podrobným vysvětlením jsou stručně diskutovány.

Chlorid jodný nebo ICl3 je jasně žlutě zbarvená interhalogenová sloučenina sestávající z jednoho atomu jódu a tří atomů chloru. Je to molekula ve tvaru T se sp3d hybridizace. V pevném stavu tvoří dimer (I2Cl6) se dvěma přemosťujícími atomy chloru. Tento dimer má rovinnou strukturu.

Pojďme se podívat na následující témata o ICl3.

Jak se kreslí ICl3 Lewisova struktura?

Název této strukturní reprezentace je Lewisova struktura poté, co ji objevil vědec Gilbert. N. Lewis v roce 1916. Jednou z charakteristik této struktury je, že kolem příslušných atomů jsou znázorněny nevazebné elektrony.

Kreslení kroků Lewisovy struktury jsou popsány níže -

  1. Stanovení valenčního obalového elektronu: Jód (I) a chlor (Cl) mají stejný počet elektronů, jaký je sedm ve valenčním obalu.
  2. Stanovení vazebných a vazebných elektronů: V ICl3jsou přítomny celkem tři kovalentní vazby. Tyto vazby jsou mezi jedním atomem jódu a třemi atomy chloru. Tedy celkem šest elektronů (každá vazba obsahuje tažné elektrony) se účastní jako vazebné elektrony.
  3. Stanovení nevazebných elektronů:  Jód má čtyři nevazebné elektrony nebo dva páry osamocených elektronů a každý atom chloru má tři páry nebo šest nevazebných elektronů. Celkový počet nevazebných elektronů v ICl3 jsou = {4 + (3×6)} = 22. Tyto nevazebné elektrony jsou zapsány kolem atomů.

ICl3 Lewisova struktura

Tvar jakéhokoli molekulárního druhu může být určen hybridizací centrálního atomu. Jak se mění tvar jakékoli molekuly se změnou hybridizace, je znázorněno níže prostřednictvím níže uvedeného grafu.

Hybridizace centrálního atomu Struktura
spLineární
sp2Trigonální rovina
sp3Tetrahedrální
sp3dTrigonální bipyramidový
sp3d2Osmistěn

Ale tento graf lze sledovat pouze v případě, že v molekule chybí jakékoli odpuzování. Jinak se tvar odchýlí od své skutečné geometrické struktury. V jakékoli molekule mohou být přítomny tři typy odpuzování. Oni jsou-

  • Osamělý pár-osamělý pár odpuzování
  • Osamělý pár - odpuzování páru vazeb
  • Odpuzování páru vazby-páru vazby

Rostoucí řád velikosti výše uvedeného odpuzování je -

Odpuzení páru vazby-páru vazby < Odpuzení osamělého páru - páru vazby < Odpuzení páru vazby-páru vazby.

V ICl3, výše uvedené tři typy odpuzování přítomných v důsledku toho, že mají osamocený pár centrálního atomu (jód). Z jeho hybridizace (sp3d) předpokládá se, že struktura by měla být TBP (trigonální bipyramidová). Ale kvůli přítomnosti odpudivého faktoru vykazuje strukturu ve tvaru T.

Dva osamocené páry jodu jsou umístěny v ekvatoriální poloze a zbytek polohy struktury TBP je nahrazen třemi atomy chloru (jeden ekvatoriální a dva axiální). Podle teorie VSEPR by měl být osamělý pár umístěn v rovníkové poloze kvůli větší stabilitě.

Úhel vazby musí být zahrnut k vysvětlení tvaru jakékoli molekuly. Tato struktura ve tvaru T vykazuje vazebný úhel mezi Cl-I-Cl mírně větší než 1800 a menší než 900 z důvodu převahy osamělého páru – odpuzování osamělého páru nad vazebným párem – odpuzování párového svazku.

ICl3 tvaru
Tvar ICl3

ICl3 Lewisova struktura formální poplatek

Výpočet formálního náboje je velmi důležitý pro identifikaci Lewisova struktura mající nejnižší energii nebo vyšší stabilizační faktor. Formální výpočet náboje také pomáhá určit náboj jednotlivého atomu přítomného v molekulárním druhu.

  • Formální náboj = Celkový počet valenčních elektronů – počet elektronů, které zůstávají nevázané – (počet elektronů zapojených do tvorby vazby/2)
  • Formální náboj jódu = 7 – 4 – (6/2) = 0
  • Formální náboj každého atomu chloru = 7 – 6 – (2/2) = 0

Protože Cl je vázán s jodem jednoduchou vazbou, tak vazebné elektrony pro chlor jsou 2. Jód je spojen se třemi atomy chloru třemi sigma vazbami. Vazebné elektrony jódu v ICl3 je 6 (3×2).

ICl3 Úhel vazby Lewisovy struktury

Hybridizace pomáhá zjistit vazebný úhel v jakékoli molekule. ICl3 má strukturu ve tvaru T se dvěma osamělými páry a třemi páry vazeb a sp3d hybridizace.

Dva osamocené páry jsou umístěny ve dvou ekvatoriální poloze struktury TBP a tři atomy Cl jsou ve dvou axiální poloze a jedné ekvatoriální poloze TBP. Dva osamocené páry umístěné ve dvou axiálních polohách sice dávají molekule nejnižší odpudivost mezi nimi, ale výše popsaná struktura molekulu nejvíce stabilizuje.

Úhel mezi dvěma osamělými páry bude 1200 (přibližně) a o něco méně než 900 se dvěma páry vazeb a znovu 1200 ke zbytku páru vazeb umístěného v rovníkové poloze.

ICl3 Lewisovo pravidlo oktetu struktury

Oktetové pravidlo je v chemii popsáno jako mít elektronová konfigurace jakéhokoli atomu v jejich pláště jako jejich nejbližší vzácný plyn. Tato speciální konfigurace dává atomu extra stabilitu.

V ICl3, je porušeno oktetové pravidlo, protože jód má ve valenčním plášti více než osm elektronů. Má sedm valenčních elektronů. Po navázání se třemi atomy Cl získá další tři elektrony z valenčního obalu Cl. Celkový elektron jódu v ICl3 se stává 10 (7+3). Tato elektronová konfigurace se nepodobá nejbližší elektronové konfiguraci vzácného plynu (Xe) (5s2 5p6).

Atomy chloru neporušují oktetové pravidlo, protože mají ve svém nejzevnějším obalu sedm elektronů a po vytvoření vazby s jódem získávají ve valenčním obalu o jeden elektron více. Celkový počet valenčních obalových elektronů se tak stane osmi, což odpovídá nejbližší elektronové konfiguraci vzácného plynu (Ne) (2 s2 2p6) v periodické tabulce.

ICl3 Lewis Structure Osamocené páry

V něm je málo elektronů nebo elektronových párů Lewisova struktura (reprezentované jako elektronová tečka), kteří se nepodílejí na tvorbě vazby s jinou molekulou. Tyto elektrony se nazývají nevazebné elektrony a elektronové páry jsou známé jako osamělý pár. Elektrony osamocených párů jsou také valenčními elektrony atomů.

  • Nevazebný elektron = Celkový počet valenčních elektronů – počet vázaných elektronů.
  • Nevazebné elektrony na jódu (I) = 7 – 3 = 4 nebo 2 osamocené páry
  • Nevazebné elektrony na každém z atomů chloru (Cl) = 7 – 1 = 6 nebo tři volné páry.

Protože jak jód, tak chlor jsou halogenové sloučeniny, mají ve valenčním plášti stejný počet (sedm) elektronů (ns2 np5).

Tedy celkový počet nevazebných elektronů v ICl3 = {4 + (3×6)} = 22 nebo 11 párů osamocených elektronů.

ICl3 Valenční elektrony

Valenční elektrony jsou v podstatě nejvzdálenějšími nejskořápkovými elektrony jakéhokoli atomu. Ve většině případů se valenční elektrony účastní chemické reakce kvůli jejich dostupnosti spíše než elektronů ve vnitřním obalu, protože přitahování jádra na obal je ve srovnání s elektrony ve vnitřním obalu nejmenší.

V této interhalogenové sloučenině je ICl3oba zúčastněné atomy (jód a chlor) mají stejný počet valenčních elektronů. Oba mají sedm elektronů v jejich příslušném pláště. Volantová skořepina elektronová konfigurace chloru a jódu jsou 3s2 3p5 a 5s2 5p5.

Celkový počet valenčních elektronů v ICl3 = {7 + (3×7)} = 28

ICl3 Křížení

Když dva nebo více než dva orbitaly mají srovnatelnou velikost, energetický rozdíl se vzájemně promíchá, pak se to nazývá hybridizace. Stanovení hybridizace centrálního atomu má v chemii různý význam, zejména při určování struktury nebo tvaru libovolné molekuly.

ICl3 hybridizace
Hybridizace ICl3

Z hybridizace je předpovězená struktura trigonální bipyramidová. Ale v důsledku odpuzování se skutečná geometrická struktura odchýlí a tvar molekuly získá tvar T.

je ICl3 iontové nebo kovalentní?

Hlavní rozdíl mezi kovalentní sloučeninou a iontovou sloučeninou je ten, že v kovalentní sloučenině jsou valenční elektrony sdíleny mezi atomy a v iontové sloučenině jsou valenční elektrony darovány z jednoho atomu na druhý atom. V kovalentní sloučenině nedochází ke sdílení elektronu rovnoměrně. Více elektronegativní atom přitahuje elektrony více k sobě než méně elektronegativní atom.

ICl3 je určitě kovalentní sloučenina. Mezi jodem a třemi atomy chloru jsou přítomny tři kovalentní vazby. Některé z velkých důkazů kovalence ICl3 jsou

  • Menší rozdíl elektronegativity mezi jódem a chlórem. Elektronegativita jódu a chloru je 2.66 a 3.16 v Paulingově stupnici.
  • Jód i chlór jsou nekovové.
  • Valenční elektrony jódu a chloru nejsou převáděny z jódu na chlór, ale jsou sdíleny mezi těmito dvěma atomy.

Je ICl3 stabilní?

ICl3 je srovnatelně reaktivní než normální halogenová sloučenina I2. Důvodem této reaktivity je, že vazba I-Cl je slabší kvůli rozdílu elektronegativity mezi jódem a chlórem.

Ale ICl3 je stabilnější než jiná interhalogenová sloučenina protože velká velikost jódu. Velká velikost snižuje její reaktivitu a činí molekulu stabilní ve srovnání s jinou interhalogenovou sloučeninou.

ICl3 použití

Chlorid jodný (ICl3) je interhalogenová sloučenina a má různá použití v průmyslu, např.

  • Používá se jako chlorační činidlo v organické syntéze.
  • Používá se také jako jodační činidlo pro vkládání jódu do organických sloučenin pro výrobu jejich halogenových derivátů.

Také čtení: