IF6+ Lewis struktura a vlastnosti (11 důležitých faktů)

IF₆⁺ je interhalogenová sloučenina vytvořená mezi dvěma atomy halogenu, I a F. Jedná se o polyatomovou molekulu s molekulovou hmotností 240.895 g/mol. Pojďme diskutovat o dalších faktech o IF₆⁺.

IF₆⁺ je polyhalogen iont se šesti F atomy a jedním I atomem navzájem spojenými. Interhalogenové sloučeniny jsou velmi důležité jako katalyzátory v mnoha jaderných reakcích, jako rozpouštědla. Mají nízké teplo tání a jsou v podstatě diamagnetické. LI₆⁺ je interhalogenový kationt a reaktivita je podobná I a F.

IF₆⁺ snadno podléhá hydrolýze kvůli rozdílu ve velikosti mezi I a F. Prostudujme více vlastností IF₆⁺ jako je vazebný úhel, polarita, kovalence a Lewisova struktura.

Jak nakreslit Lewisovu strukturu?

Lewisova struktura molekuly popisuje skeletální strukturu a elektronické rozložení vazebných a nevazebných elektronů. Nakreslete následující Lewisovy kroky.

Výpočet celkových valenčních elektronů

Nejdůležitějším rozhodujícím faktorem pro Lewisovu strukturu je počítání celkových dostupných valenčních elektronů. Jód a fluor patří do halogenové řady 17^th skupina periodické tabulky. V nejvzdálenějším obalu každého atomu halogenu je 7 valenčních elektronů.

7 atomů halogenu s + nábojem dává 48 valenčních elektronů. Elektronická konfigurace vnějšího pláště F a I je 2s²2p⁷ a 5s²5p⁷.

Výběr centrálního atomu

I je vybrán jako centrální atom, protože I má nižší elektronegativitu než F. Elektronegativita F a I je 3.98 a 2.66. Nejméně elektronegativní atom má tendenci sdílet více elektronů pro snadnou tvorbu vazby. To má za následek snadné vytvoření vazby.

Kreslení vazebních párů

Mezi každou ze šesti IF sad je přiřazen jeden pár vazeb. To má za následek, že všechny atomy F splní svůj oktet. Také I rozšiřuje jeho oktet tím, že akomoduje elektrony v jeho podslupce d, aby vytvořil 6 vazeb s F. Přitom se použije 12 valenčních elektronů a zůstane pouze 36 valenčních elektronů.

Přiřazení osamělých dvojic

Zbývající valenční elektrony jsou přiřazeny jako osamocené elektronové páry ke každému z atomů F. Každý atom F zabírá 3 sady osamocených párů elektronů. Každý osamocený pár má 2 elektrony, takže všech zbývajících 36 valenčních elektronů je spotřebováno. 6*(3*2)= 36 valenčních elektronů, kde 6 = šest atomů F.

IF₆⁺ tvar Lewisovy struktury

Tvar jakékoli molekuly závisí na faktorech, jako je celkový počet vazebných párů, elektronegativita a velikost atomů v molekule. Pojďme se dozvědět více o IF₆⁺ tvar níže.

Tvar IF₆⁺ je oktaedrický. Molekula má celkem 6 vazebných párů. Přítomnost kladného náboje je zodpovědná za oktaedrický tvar. Pokud by tam byl záporný náboj, byl by zkreslený oktaedrálně. Tvar IF₆⁺ lze vypočítat pomocí jednoduchého vzorce.

• Tvar IF₆⁺ = [(celkový počet valenčních elektronů centrálního atomu + celkový počet spojovacích atomů + libovolný záporný náboj – jakýkoli kladný náboj)/2] – celkový počet osamělých párů na centrálním atomu
• Tvar IF₆⁺ = [(7+6+0-1)/2] – 0 = 6

IF₆⁺ Lewisova struktura formální poplatek

Formální náboj jakékoli molekuly je teoretický náboj přiřazený každému atomu v molekule za předpokladu, že elektrony jsou ve vazbách sdíleny rovnoměrně. Pojďme diskutovat podrobně.

Formální poplatek IF₆⁺ je +1 který byl vypočítán pomocí matematického vzorce 'Formální náboj = (Počet valenčních elektronů ve volném atomu prvku) – (Počet nesdílených elektronů na atomu) – (Počet vazeb k atomu)“.

• Formální náboj I = 7-0-6 = +1
• Formální náboj všech šesti atomů F = 7-6-1 = 0
• Celkový formální poplatek IF₆⁺ je +1, proto není neutrální.

IF₆⁺ úhel Lewisovy struktury

Vazebný úhel je úhel vytvořený v molekule s vazbou centrálního atomu k blízkým dvěma spojeným atomovým vazbám. Interpretujeme úhel vytvořený v IF₆⁺.

Vazebný úhel IF₆⁺ je 90⁰. V IF je 6 vazebných párů₆⁺. Všech šest IF vazeb je uspořádáno pod úhlem 90 stupňů, aby se zabránilo maximálnímu odpuzování mezi vazebnými páry. Dále má I větší velikost a jeho konektorové atomy F mají osamocené elektronové páry. Takže je nejvhodnější, když jsou odděleny pod tímto úhlem.

IF₆⁺ pravidlo oktetu Lewisovy struktury

Oktetové pravidlo říká, že každý atom se snaží pojmout 8 elektronů ve svém obalu, aby získal maximální stabilitu přijetím inertní konfigurace. Pojďme se podívat na podrobnosti níže.

IF₆⁺ Lewisova struktura se řídí oktetovým pravidlem. Nicméně zabírám více než 8 elektronů v jeho obalu, což porušuje pravidlo oktetu. To se děje, když jsem rozšířil oktet kvůli přítomnosti d slupek, které mohou v případě potřeby pojmout více elektronů. Zbývající atomy F nemohou rozšířit svůj oktet.

F je první prvek ze skupiny 17 bez d orbitalů, který bere elektron navíc jako I, a tak zabírá 8 elektronů ve svém nejvzdálenějším obalu.

IF₆⁺ Lewisova struktura osamělé páry

Osamocené páry elektronů jsou nezreagované páry elektronů, které se nepodílejí na tvorbě žádné chemické vazby. Vypočítejme celkové osamocené páry IF₆⁺.

Celkové osamocené páry elektronů IF₆⁺ Lewisova struktura je 18. Těchto 18 elektronových párů nepřispívá k vazebným párům. Všechny atomy F jsou ekvivalentní a každý má 3 volné elektronové páry. Centrální atom I nemá žádné osamocené páry a všechny jeho valenční elektrony se využívají při tvorbě vazby.

Osamělé páry lze vypočítat pomocí Celkem valenčních elektronů = Celkem vazebných párů + Celkem osamělých párů

IF₆⁺ valenční elektrony

Valenční elektrony jsou nejvzdálenější volně vázané elektrony, které se mohou účastnit tvorby vazeb nebo zůstat jako osamocené páry. Pojďme diskutovat podrobněji níže.

Valenční elektrony IF₆⁺ je 48. Valenční elektrony lze spočítat ze základní elektronické konfigurace jednotlivých atomů. Zúčastněné atomy jsou I a F. Základní stav F a I jsou [Ne]2s²2p⁷ a [Kr]4d¹⁰5s²5p⁷. Elektrony v 2s, 2p, 5s a 5p jsou valenční elektrony.

IF₆⁺ hybridizace

Hybridizace je proces k získání nízkoenergetických a stabilních hybridizovaných orbitalů smícháním atomových orbitalů všech atomů v molekule. Podívejme se níže.

Hybridizace IF₆⁺ je sp³d². 5s, 5p_x, 5p_y, 5p_z, 5d_x2-y2 a 5d_x2 podslupky I procházejí hybridizací a překrývají se s 2p orbitaly všech atomů F. To má za následek, že všechny elektrony vnějšího obalu I se spárují se šesti atomy F. Výsledný molekulární orbitaly jsou energeticky identické.

Je POKUD₆⁺ polární nebo nepolární?

Polární molekuly mají některé dipólové momenty, které je mohou rozpustit v polárních rozpouštědlech. Pojďme diskutovat o povaze IF₆⁺ v detailech.

IF₆⁺ je nepolární molekula díky své symetrické povaze. Od IF₆⁺ zaujímá oktaedrickou strukturu se všemi vazbami ekvivalentními, vazebné dipólové momenty se navzájem ruší. To má za následek nulový dipólový moment, což z ní činí nepolární molekulu. Jako takový je rozpustný pouze v nepolárních rozpouštědlech.

Vzhledem k nepolární povaze je nepravděpodobné, že by se vytvořila interakce dipól-dipól s molekulami vody. Přítomnost + náboje nějak souvisí s iontovými rozpouštědly.

Je POKUD₆⁺ iontové nebo kovalentní?

Kovalentní molekuly se tvoří mezi atomy s nízkou elektronegativitou a obecně mezi nekovy. Prostudujme si jeho relevantní odpověď podrobně níže.

IF₆⁺ je kovalentní molekula s mírnou iontovou povahou díky kladnému náboji, který má za následek určitou asociaci s jinými iontovými molekulami. Je to kovalentní molekula, protože vzniká mezi dvěma nekovy, I a F, se srovnatelnou elektronegativitou a rozdílem menším než 1.5.

Takže podle Fajanovo pravidlo iontové molekuly, je to kovalentní molekula, která se může správně rozpouštět pouze v rozpouštědlech s nízkým obsahem iontů díky své vysoké polarizaci.

Je POKUD₆⁺ rozpustný ve vodě?

Rozpustnost závisí na faktorech, jako je velikost, elektronegativita, tvar, elektronové páry, typ mřížky a hydratační energie. Podívejme se na podrobnosti níže.

IF₆⁺ není rozpustný ve vodě. To je způsobeno jeho nepolární povahou a tvarem, který jej znemožňuje tvořit dipóly ve vodním rozpouštědle. LI₆⁺ má vysokou polarizaci a nízkou dielektrickou konstantu. Kromě toho má nízkou hydratační energii, která není dostatečná k rozbití mřížky IF₆⁺.

Výsledkem je, že mřížkový oktaedrický zůstává neporušený a za normálních podmínek se nerozpouští ve vodě.

Je POKUD₆⁺ elektrolytem?

Elektrolyt je látka, která se skládá z radikálů, což jsou anionty a kationty držené pohromadě elektrostatickými interakcemi. Pojďme zkontrolovat, zda IF₆⁺ je elektrolyt nebo ne.

IF₆⁺ není elektrolyt. Elektrolytická povaha chybí, protože neobsahuje žádné kladné kationty a anionty. Molekula jako celek je nábojově specifická, ale neobsahuje radikály. Může vést elektřinu v roztaveném stavu, ale obecně nevykazuje vlastnosti elektrolýzy.

Proč investovat do čističky vzduchu?

IF₆⁺ je nabitý interhalogenový iont, který se používá jako fluorační činidlo. Má nízkou tepelnou stabilitu kvůli rozdílu velikosti a nízkému teplu tání. Je kovalentní a nepolární.

Také čtení:

• Struktura Xebr2 Lewis
• Bh2 Lewisova struktura
• Sp Lewisova struktura
• Cf4 Lewisova struktura
• Cfcl3 Lewisova struktura
• Struktura Xef2 Lewis
• Bi3 Lewisova struktura
• So3 Lewisova struktura
• Lewisova struktura Mg2
• Hco2 Lewisova struktura

Nandita Biswasová

Ahoj…. Jsem Nandita Biswas. Absolvoval jsem magisterské studium chemie se specializací na organickou a fyzikální chemii. Také jsem dělal dva projekty v chemii – jeden se zabývá kolorimetrickým odhadem a stanovením iontů v roztocích. Jiní v Solvatochromismu studují fluorofory a jejich použití v oblasti chemie spolu s jejich vlastnostmi skládání při emisi. Pracuji jako odborný asistent na lékařském oddělení.
Spojme se přes LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/nandita-biswas-244b4b179