Struktura a vlastnosti NaI Lewis (13 úplných faktů)

NaI nebo jodid sodný je anorganická sůl kovu alkalické zeminy s molekulovou hmotností 149.89 g/mol. Více o NaI se dozvíme v tomto článku.

NaI je iontová molekula a vazba mezi Na a I je vytvořena darováním jednoho elektronu z jodidu, protože obsahuje jeden záporný náboj a tento elektron bude přijat atomem Na k vytvoření molekuly. Je to sloučenina 1:1 s pevným stechiometrickým poměrem.

V krystalické formě se skládá z halitové mřížkové struktury, kde každý atom Na je obklopen čtyřmi jodidy a každý jód je obklopen čtyřmi atomy Na. Nyní probereme strukturu, hybridizaci, polaritu, iontovou povahu a rozpustnost NaI v následující části s náležitým vysvětlením.

1. Jak nakreslit NaI Lewisovu strukturu

Lewisova struktura pro kovalentní molekulu nám může poskytnout představu o vazebné povaze a elektronech zapojených do vazby. Zkusme nakreslit Lewisovu strukturu NaI.

Počítání celkových valenčních elektronů

Abychom nakreslili Lewisovu strukturu molekuly, měli bychom spočítat celkové valenční elektrony molekuly tak, že spočítáme valenční elektrony každého atomu. Celkový počet valenčních elektronů NaI bude 8, což je součet valenčních elektronů Na a I odděleně sečtených dohromady.

Výběr centrálního atomu

2nd krokem pro kreslení Lewisovy struktury je vybrat centrální atom ze všech atomů. Centrální atom je vybrán na základě větší velikosti a elektronegativity. Jód je zde zvolen jako centrální atom, protože má větší velikost a má vyšší elektronegativitu a Na je zde koncový atom.

Splnění pravidla oktetu

Každý atom by měl následovat oktet při vytváření vazby doplněním svých valenčních elektronů vhodnými elektrony. Na i já dokončujeme svůj valenční obal sdílením elektronů při tvorbě vazby. Elektrony potřebné pro oktet jsou 2+8 = 10, které mohou být sdíleny tvorbou vazby.

Uspokojení valence

Elektronů potřebných pro dokončení oktetu je 10 a dostupných valenčních elektronů pro NaI je 8, takže zbudou 10-8 = 2 elektrony a tyto elektrony potřebují 2/2 =1 vazbu. K uspokojení valence tedy bude v NaI vyžadována minimálně jedna vazba. Na i já jsou monovalentní.

Přiřaďte osamělé dvojice

Na chybí osamocené páry, protože má pouze jeden valenční elektron, který je uspokojen svou valenci. Jód má sedm elektronů, po splnění monovalence jódu zbývajících šest elektronů existuje jako tři páry osamocených párů nad atomem jódu a nepodílí se na tvorbě vazby.

Snímek obrazovky 2022 09 22 211057
Struktura NaI Lewis

2. Valenční elektrony NaI

Iontové nebo kovalentní, každá molekula má valenční elektrony, které jsou příspěvkem jejich základního atomu. spočítejme celkové valenční elektrony pro NaI.

Celkový počet valenčních elektronů pro NaI je 8, tyto elektrony existují jako valenční obal každého atomu a podílejí se na tvorbě vazby. Prostě spočítáme valenční elektrony každého atomu a pak je sečteme vynásobením jejich stechiometrického podílu v molekule.

  • Valenční elektrony přítomné nad atomem Na je 1 (protože má 1 elektron ve svém valenčním orbitálu)
  • Valenčních elektronů přítomných na atomu jódu je 7 (protože má 7 elektronů ve svém valenčním 5s a 5p orbitálu)
  • Celkový počet valenčních elektronů přítomných v molekule NaI je tedy 1+7 = 8

3. NaI Lewisova struktura osamocené páry

Osamělé páry nad molekulou jsou ty valenční elektrony, které se neúčastní tvorby vazby, ale účastní se reakce. Spočítejme celkové osamocené páry NaI.

Celkový počet osamělých párů přítomných v molekule NaI je 6 elektronů, což znamená, že v molekule jsou tři páry osamělých párů. Všechny osamocené páry pocházejí z jodového místa, protože Na má nula osamělých párů a já mám přebytek elektronů, než je jeho stabilní valence, abych ukázal osamělé páry.

  • Vzorec, který se má vypočítat pro osamocené páry, je, osamělé páry = elektrony přítomné ve valenčním orbitalu – elektrony podílející se na tvorbě vazby
  • Osamělé páry přítomné nad atomem Na jsou 1-1 = 0
  • Osamělé páry přítomné na atomu I jsou 7-1 = 6
  • Takže celkový počet osamělých párů přítomných v molekule NaI je 6 elektronů nebo tři páry osamělých párů.

4. Pravidlo oktetu NaI Lewisovy struktury

Oktet je pro vytvoření vazby doplněním valenčních elektronů každého tomu o vhodný počet elektronů. Podívejme se na oktet NaI.

NaI následuje oktet, protože má ve valenčním orbitalu méně elektronů než elektrony potřebné pro oktet. Potřebuje 10 elektronů ve formaci oktetu (dva pro prvek bloku s a 8 pro prvek bloku p). Vystružující elektrony jsou uspokojeny vhodným počtem vazeb.

Vystružování elektronů bude 10 – 8 = 2, což může být splněno vazbou 2/2 = 1. V NaI bude mezi Na a jódem přítomna minimálně 1 vazba a v případě potřeby se vytvoří další vazba podle valence. Ale přes 1 vazbu Na a jód oba doplňují svůj valenční orbital a oktet.

5. Tvar struktury NaI Lewis

Molekulární tvar iontové molekuly podle její mřížkové struktury a pro kovalentní molekulu podle teorie VSEPR. Předpovídáme tvar NaI.

Molekulární tvar NaI je lineární podle teorie VSEPR, která může být diskutována v níže uvedené tabulce.

Molekulární
Vzorec
Počet
dluhopisové páry
Počet
osamělé páry
Shape  Geometrie    
AX10Lineární  Lineární
AX2        20Lineární  Lineární  
AX       11Lineární  Lineární  
AX330Trigonální
planární
Trigonální
Planar
AX2E     21ohnutýTrigonální
Planar
AX2     12Lineární  Trigonální
Planar
AX440TetrahedrálníTetrahedrální
AX3E     31Trigonální
pyramidový        
Tetrahedrální
AX2E2                2ohnutýTetrahedrální
AX3                     13Lineární  Tetrahedrální
AX550trigonal
bipyramidový
trigonal
bipyramidový
AX4E     41Houpačkatrigonal
bipyramidový
AX3E2    32ve tvaru t         trigonal
bipyramidový
AX2E3    23lineární   trigonal
bipyramidový
AX660osmistěnosmistěn
AX5E     51             náměstí
pyramidový   
osmistěn
AX4E2                    42náměstí
pyramidový 
osmistěn
Tabulka VSEPR

Podle teorie VSEPR (Valence Shell Electrons Pair Repulsion) bude molekulární geometrie čtyřstěnná, protože se jedná o AX.4 typ molekuly, což znamená tetra koordinovaný, ale jsou přítomny 3 osamocené páry, takže mění svou nejlepší geometrii na lineární a z tohoto důvodu bude hybridizace změněna.

6. NaI Lewisův strukturní úhel

Vazebný úhel iontové molekuly závisí na uspořádání mřížkového krystalu a kovalentní na hybridizaci. Vypočítejme vazebný úhel pro NaI.

Vazebný úhel pro molekulu NaI je 1800, což jasně ukazuje, že molekula má lineární geometrii a pouze pro lineární geometrii by měl být úhel 1800. Mezi Na a jódem je pouze jedna vazba a nejsou přítomny žádné další prvky, takže možný vazebný úhel, který svírají dva atomy, je 1800.

Snímek obrazovky 2022 09 22 211207
NaI Bond Angle
  • Nyní sloučíme teoretický vazebný úhel s vypočítanou hodnotou vazebného úhlu o hodnotu hybridizace.
  • Vzorec vazebného úhlu podle Bentova pravidla je COSθ = s/(s-1).
  • Jód je sp3 hybridizovaný, ale díky lineární geometrii přijímá sp hybridizaci.
  • Centrální atom jódu je sp hybridizován, takže s charakter je zde 1/2th
  • Vazebný úhel je tedy COSθ = {(1/2)} / {(1/2)-1} =-( 1)
  • Θ = COS-1(-1/2) = 1800
  • Hodnota úhlu vazby je tedy vypočtená hodnota a teoretická hodnota je rovna.

7. NaI Lewisova struktura formální poplatek

Formální náboj přítomný na každém atomu se vypočítá za předpokladu stejné elektronegativity všech atomů. Vypočítejme formální náboj NaI.

Formální náboj nad NaI je nulový, protože náboj přítomný na každém atomu může být neutralizován stejnou hodnotou velikosti, ale s opačným znaménkem. V NaI atomy Na uvolnily jeden elektron za vzniku Na+ a jód převezme tento elektron za vzniku I-. Ale náboj je anulován, protože molekula je neutrální.

  • Molekula je neutrální při výpočtu formálního náboje podle vzorce, Formální náboj = Nv - Nlp -1/2 Nbp
  • Formální náboj přítomný nad Na+ iont je 1-0-(0/2) = +1
  • Formální náboj přítomný na jodidovém iontu je 7-8-(0/2) = -1
  • Takže formální obvinění Na+ a já- +1 a -1, takže hodnota je stejná, ale v opačném znaménku, takže se navzájem neutralizovaly a udělaly molekulu neutrální.

8. NaI hybridizace

Hybridizace pro kovalentní molekulu pro správnou vazbu různých atomových orbitalů obsahujících energii. Podívejme se na hybridizaci jódu v NaI.

Centrální jód je sp3 zde hybridizoval a lze to potvrdit z následující tabulky.

Struktura   Křížení
hodnota  
Stav
hybridizace
centrálního atomu
Úhel vazby
1.Lineární         2         sp /sd / pd1800
2. Plánovač
trigonal      
3sp2                   1200
3.Tetraedrální 4sd3/ sp3109.50
4.Trigonální
bipyramidový
5sp3d/dsp3900 (axiální),
1200(rovníkový)
5.Oktaedrický   6        sp3d2/d2sp3900
6.Pětiúhelníkové
bipyramidový
7sp3d3/d3sp3900, 720
Hybridizační tabulka
Snímek obrazovky 2022 09 22 211411 1
NaI hybridizace
  • Hybridizaci můžeme vypočítat podle konvenčního vzorce, H = 0.5(V+M-C+A),
  • Hybridizace centrálního jódu je tedy ½(7+1+0+0) = 4 (sp3)
  • Na hybridizaci se podílí jeden s orbital a tři p orbitaly N.
  • Osamocené páry nad jódem se účastní hybridizace.

9. Rozpustnost NaI

Rozpustnost iontové sloučeniny je porušení vazby mezi dvěma tomy a rozpustnost v konkrétním rozpouštědle. Podívejme se, zda je NaI rozpustný ve vodě nebo ne.

NaI je rozpustný ve vodě, protože je to iontová molekula a iontové sloučeniny jsou polární, takže jsou rozpustné v polárních rozpouštědlech. Také hydratace energie NaI je vyšší než jeho vazebná entalpie, takže když se rozpadne na ionty, pak je molekula vody přitahována k iontům Na+, protože má vyšší iontový potenciál.

Kromě vody může být NaI rozpustný v jiných polárních rozpouštědlech, jako je např.

  • CCl4
  • CHCl3
  • DMSO
  • Methanol
  • Ethanol
  • Toluen

10. Je NaI pevný nebo plynný?

Většina iontových sloučenin má pevnou povahu v důsledku silné internukleární interakce mezi jednotlivými atomy. Podívejme se, zda je NaI pevný nebo ne.

NaI je pevná krystalická molekula. Existuje ve formě bílého krystalického prášku, protože se skládá z halitové mřížky a z tohoto důvodu je struktura mřížkové a iontové interakce v molekule velmi vysoká a všechny jednotlivé atomy jsou přítomny velmi blízko sebe a existují jako pevná forma. .

Povaha krystalu je velmi tvrdá a vyžaduje velmi velkou energii k rozbití krystalu NaI.

11. Je NaI polární nebo nepolární?

Všechny iontové sloučeniny jsou polární, protože povaha vazby mezi atomy je vysoce polární díky iontové interakci. Podívejme se, zda je NaI polární nebo ne.

NaI je polární molekula, protože je to iontová sloučenina, takže povaha vazby mezi Na-I je polárního charakteru. Díky lineární struktuře proudí dipólový moment z elektropozitivního Na k elektronegativnímu atomu jódu a žádný jiný dipólový moment nebude fungovat. Existuje tedy výsledná hodnota dipólového momentu.

Také je pozorován obrovský rozdíl v elektronegativitě mezi Na a jódem, protože jeden je nejvíce elektropozitivní a druhý je halogen tak vysoce elektronegativní.

12. Je NaI kyselý nebo zásaditý?

Většina iontových sloučenin je ve své podstatě sůl, protože nemají žádné vlastnosti jako kyselina nebo zásada. Podívejme se, zda je NaI kyselý, zásaditý nebo neutrální.

NaI není ani kyselý ani zásaditý, jedná se spíše o iontovou anorganickou sůl. NaI vzniká reakcí silně zásaditého hydroxidu sodného se silně kyselým jodovodíkem. Takže tvoří sůl spolu s vodou a NaI je sůl a její povaha je velmi silná a může být snadno ionizována za vzniku silně nabité částice.

13. Je NaI elektrolyt?

Iontové sloučeniny jsou elektrolyty v důsledku ionizace ve vodném roztoku a většina soli je iontové povahy. Pojďme diskutovat o tom, zda NaI je elektrolyt nebo ne.

NaI je silný elektrolyt, protože může být ionizován na Na+ a já-Tyto ionty mají vyšší pohyblivost a vyšší hustotu náboje, takže mohou snadno přenášet elektřinu roztokem, když jsou rozpuštěny v roztoku. Je to také iontová sůl, takže může přenášet elektřinu.

14. Je NaI iontový nebo kovalentní?

Většina soli je iontové povahy a tvoří vazby úplnou ionizací a darováním elektronů a vazby jsou polární. Podívejme se, zda je NaI iontový nebo ne.

NaI je čistá iontová molekula, protože vzniká darováním jednoho elektronu jodidovým iontem Na+ atom. Takže vazba mezi nimi vytvořená iontovou interakcí a iontovým potenciálem Na+ je velmi vysoká, takže může snadno polarizovat větší polarizovatelný aniontový jodid a vykazovat iontový charakter.

Proč investovat do čističky vzduchu?

NaI je silná iontová anorganická sůl. Může být použit jako silný elektrolyt. Může být také použit v organické chemii pro přeměnu alkylchloridu na alkyljodid, protože je dobrým zdrojem jódu.

Také čtení: