Tento článek ilustruje o3 Lewisova struktura, Jak nakreslit Lewisovu strukturu, hybridizaci, tvary, náboje a některé další vlastnosti Lewisovy struktury o3.
Alotropy kyslíku, jako je ozón (o3), obsahují tři atomy kyslíku. Pro vytvoření o3 Lewisovy struktury potřebujeme celkem 18 valenčních elektronů, které jsou rozmístěny tak, že dojde ke vzniku jedné vazby jednoduché a vazby dvojné.
Vysoce reaktivní plyn ozon (o3) se přirozeně vyskytuje v naší atmosféře.
Jak nakreslit Lewisovu strukturu pro O3?
Lewisova struktura se používá k předpovědi, kolik a jaký druh vazeb se může vytvořit kolem atomu. Znalost Lewisovy struktury jakékoli dané molekuly nebo sloučeniny je zásadní pro pochopení toho, jak atomy a molekuly fungují.
Struktura nám umožňuje pochopit základní strukturu, stejně jako elektrony zapojené do tvorby vazby a náboje na daném atomu.
Nakreslete o3 Lewisovu strukturu pomocí různých kroků:
Krok 1: vypočtěte celkový počet. Valence elektronu v Lewisově struktuře o3:
Pro začátek spočítejte počet valenčních elektronů v o3 Lewisova struktura vnější schránka. Valenční elektron v kyslíku s elektronovou konfigurací je tedy 1 s2,2s2, 2p4 je šest.
∴ součet celkového valenčního elektronu =6+6+6=18.
Krok 2: Nakreslete kostru dané molekuly a najděte centrální atom:
Po znalosti valenčního elektronu bychom měli nakreslit hrubou kostru molekuly. V molekule ozonu jsou přítomny 3 atomy kyslíku, takže jakýkoli kyslík je umístěn ve středu a zbývající dva k němu přiléhají.
Krok 3: Přiřaďte valenční elektron:
Celkový počet valenčních elektronů je tedy v o18 3 Lewisova struktura molekuly, přiřaďte je mezi tři atomy o3 pomocí teček. Doplňte oktet každého atomu, který je kolem centrálního atomu.
Krok 5: Proveďte následující oktet pro centrální atom:
Z výše uvedeného vidíme, že centrální kyslík nedokončuje svůj oktet, takže pro dokončení oktetu centrálního atomu převedeme osamocené páry na vícenásobné vazby.
V konečné struktuře tedy ozon vykazuje jednu jednoduchou vazbu s jednou dvojnou vazbou.
Tvar Lewisovy struktury O3
Ozon(o3) je tříatomová molekula se 116.8° vazebnými úhly a ohnutou elektronovou geometrií a trigonální planární molekulární geometrií. V o3 Lewisově struktuře má centrální atom kyslíku pouze jeden pár nevázaných elektronů.
Kvůli zkreslení v o3 Lewisova strukturao tvaru molekuly O3 se často říká, že je ohnutý.
O3 Lewis strukturuje formální poplatky
Ozón je nestabilní modrý diamagnetický plyn se štiplavým zápachem. O3 Lewisova struktura má dvě hlavní rezonanční struktury, z nichž každá přispívá stejnou měrou k hybridní struktuře molekuly.
Když je elektron přerozdělen mezi dva atomy a náboj je obsazený těmito atomy pro vazby, vzniká formální náboj.
Formální poplatek = Ne. valenčních elektronů – počet osamělých párových elektronů – ½ ne. vázaných párových elektronů.
Formální náboj na O: 6-2-½ (6)= 1, tedy formální náboj na Lewisově struktuře o3 je +1 na centrálním atomu kyslíku Podobně, dva sousední atomy kyslíku nesou (-1/XNUMX) částečný záporný náboj a centrální kyslík nese +XNUMX formální náboj, jak je znázorněno na obrázku níže.
O3 Lewisova struktura osamělé páry
Můžeme začít označovat osamocené páry na atomech po určení centrálního atomu a načrtnutí molekuly O3. Mějte na paměti, že existuje celkem devět elektronových párů.
Atom kyslíku může mít ve svém posledním obalu pouze osm elektronů. Na základě těchto skutečností můžeme označit elektronové páry na atomech kyslíku.
Jeden atom kyslíku si v tomto kroku podrží tři osamocené páry, zatímco další dva atomy kyslíku si ponechají dva osamocené páry. V důsledku toho byly identifikovány všechny zbývající osamělé páry.
O3 hybridizace
Hybridizace se týká spojení dvou nebo více atomových úrovní se stejnými nebo různými energiemi k vytvoření nového orbitalu. Ozon má pouze jeden centrální atom kyslíku s osmi elektrony ve svém nejvzdálenějším obalu.
Hybridizace centrálního atomu kyslíku se stává sp2, protože v jednom orbitalu s a dvou orbitalech p jsou elektrony.
1s22s22p4 je elektronová konfigurace atomu kyslíku (Z=8).
Orbital 2s má dva elektrony, zatímco 2px a 2py mají zbývajících šest. 1s a 2p jsou celkové počty orbitalů. Výsledkem je, že hybridizace molekuly O3 je sp2.
O3 Lewisova struktura rezonance
Kromě umístění elektronů jsou tyto Lewisovy struktury totožné.
Rezonanční struktury nebo rezonanční formy jsou ekvivalentní Lewisovy struktury.
Jako Lewisova strukturaozon by měl být popsán takto:
Ozón nebo O3 má dvě hlavní rezonanční struktury, z nichž každý přispívá stejnou měrou k celkové hybridní struktuře molekuly. To znamená, že průměr ze dvou Lewisovy struktury popisuje molekulu ozonu.
Z hlediska stability jsou tyto struktury totožné, protože každá má a pozitivní a negativní formální náboj na dvou atomech kyslíku.
Ozon má jedinečnou strukturu, která kombinuje dvě hlavní rezonanční struktury molekuly ozonu. Dvojná vazba tří atomů kyslíku bude mít významný charakter jednoduché vazby. jiný lze nakreslit rezonanční struktury pro ozón, ale žádný nebude významným přispěvatelem do hybridní struktury.
O3 pravidlo oktetu Lewisovy struktury
Oktetové pravidlo se aplikuje na molekuly, když se každý atom stane stabilním získáním osmi elektronů ve svém nejvzdálenějším obalu. Takže v případě o3 Lewisova struktura, boční kyslík se řídí oktetovým pravidlem, ale centrální atom má pouze šest elektronů.
Abychom splnili podmínku oktetu, měli bychom přesunout 2 elektrony z jednoho z bočních atomů kyslíku a umístit je spolu s centrálním atomem kyslíku. To ukáže, že molekula má nyní dvojnou vazbu a jednu jednoduchou vazbu na centrálním atomu kyslíku.
O3 polární nebo nepolární
V teorii atomů a molekul je dipólový moment rozdílem mezi kladnými a zápornými náboji uvnitř molekuly. Obvyklé hodnoty pro tuto hodnotu se v ozonu liší, protože uvnitř jednotlivých atomů molekuly jsou částečné + a – náboje, ale pouze čistý kladný nebo záporný rozdíl náboje.
Molekula ozonu je považována za polární, protože osamocený elektronový pár vytváří síťový dipól. Typická hodnota dipólového momentu se v molekule ozonu mění a molekula obsahuje částečné kladné a záporné náboje.
To znamená, že má polární povahu a je tlačena dolů dipólovými momenty. Lewisova struktura o3 je polární.
Úhel vazby Lewisovy struktury O3
Mezi centrálním atomem kyslíku a jedním z postranních atomů kyslíku v Lewisově struktuře O3 existuje dvojná vazba. Ve struktuře O3 Lewis existuje dvojná vazba mezi centrálním atomem kyslíku a jedním z postranních atomů kyslíku.
Protože je v tomto případě pouze jeden pár osamocených elektronů, je odpudivá síla nižší, než když jsou dva páry vazebných elektronů. Valenčních elektronů je 18 a vazebný úhel je 116.8 stupňů.
O3 Lewisova struktura elektronová geometrie
O3 Lewisova struktura má elektronovou geometrii je trigonální rovinný elektron. Ozón se skládá ze tří skupin elektronů kolem centrálního kyslíku.
Ale molekulární geometrie je ohnutá.
Valenční elektrony O3
Ozon je tvořen pouze jedním prvkem: kyslíkem. Kyslík je členem skupiny a má ve svém posledním obalu šest elektronů. Nyní je znám počet elektronů ve valenčních obalech atomů kyslíku.
Chcete-li vypočítat celkový počet valenčních elektronů poskytnutých daným prvkem, vynásobte počet elektronů ve valenčním obalu počtem atomů v tomto prvku.
Atom kyslíku poskytuje 6 x 3 = 18 valenčních elektronů
Celkem existuje 18 valenčních elektronů.
Atom kyslíku má ve svém valenčním obalu šest elektronů. V molekule O3 jsou tři atomy kyslíku. V důsledku toho má molekula ozonu celkem 18 valenčních elektronů.
Používá O3
- Před škodlivými slunečními paprsky nás chrání ozónová vrstva v atmosféře. Ozón se používá k čištění vody, deodorizaci vzduchu a čištění průmyslových odpadů.
- Stratosférický ozón je považován za prospěšný, protože chrání živé věci před UV zářením.
- Vysoká koncentrace ozonu nacházející se 15–30 kilometrů nad zemským povrchem se nazývá ozonová vrstva.
- Tím, že absorbuje škodlivé sluneční UV-B paprsky, chrání život na planetě.
- Vyšší koncentrace stratosférického ozonu jsou nezbytné pro zabránění škodlivému UV-B záření, aby se dostalo na zemský povrch.
Závěr:
Alotropy kyslíku, jako je ozón (o3), obsahují tři atomy kyslíku. Mezi 18 valenčními elektrony v ozonu existuje jeden osamocený elektronový pár. Kromě toho, že je polární a hybridizuje s sp2, má také trigonální rovinnou geometrii (ohnutá).
