Oxybromid (OBr2) má centrální atom kyslíku (O) se 6 valenčními elektrony, které tvoří jednoduché vazby se dvěma atomy bromu (Br), z nichž každý přispívá 7 valenčními elektrony. Lewisova struktura ukazuje dvě jednoduché O-Br vazby a dva osamocené páry na atomu kyslíku, celkem využívá 20 valenčních elektronů. OBr2 má ohnutou molekulární geometrii s vazebným úhlem mírně menším než 109.5°, ovlivněnou odpuzováním osamělých párů-vazeb. Vazby O-Br jsou polární kvůli rozdílu elektronegativity (O: 3.44, Br: 2.96), díky čemuž je molekula celkově polární. Tato struktura ovlivňuje jeho chemickou reaktivitu a potenciální využití při halogenačních reakcích.
Uspořádáním nejvzdálenějších elektronů obalu lze určit energeticky nejvíce stabilizovanou strukturu Lewisovy struktury obr2. V Lewisově struktuře jsou kolem atomových symbolů zobrazeny volně vázané elektrony jadernou silou.
Jak nakreslit Lewisovu strukturu pro OBR2
Ve struktuře obr2 Lewis vidíme základní diagram, kde je znázorněna O-Br vazebná kostra molekuly.
S použitím atomových symbolů kyslíku a bromu se obr2 Lewisova struktura ukazuje polohu atomů v molekule s přebytečnými elektrony (kromě vazebných elektronů) kolem konkrétního atomu.
V moderní Periodická tabulka Kyslík je ve skupině 16 a brom je ve skupině 17. Elektrony na poslední dráze atomu kyslíku jsou [He] 2s2 2p4. Elektronické uspořádání atomu bromu je [Ar] 3d10 4s2 4p5.
Na energetických hladinách vnější dráhy atomů kyslíku a bromu je k dispozici celkem dvacet negativně nabitých částic (7 + 7 + 6), což znamená deset párů elektronů pro tvorbu vazby v obr2 Lewisova struktura.
Kyslík je ve středu struktury elektronového bodu obr2 a dva atomy bromu jsou připojeny na opačnou stranu než je centrální atom. Po tomto uspořádání; valenční elektrony jsou umístěny podle jejich mateřského atomu.
Aby pokryly poslední dráhu osmi elektrony, atomy kyslíku a bromu sdílejí elektronový oblak. Pro vytvoření jednoduché vazby se spojí dva elektronové mračna, což je na obr2 znázorněno jednou čarou Lewisova struktura.
V tomto výše obr2 Lewisova strukturaJak atomy kyslíku, tak atomy bromu mají celkem osm párů přebytečných nesdílených elektronů.
Tvar Lewisovy struktury OBR2
Podle teorie valence vazby je tvar molekuly zkreslenou formou geometrie molekuly, pokud centrální atom obsahuje jakýkoli nesdílený elektronový pár.
Projekt VSEPR teorie stavy s větší hustotou náboje je odpudivá schopnost osamělého párového elektronového oblaku větší než vazebného elektronového párového oblaku. Centrální atom kyslíku má dva páry nevazebného elektronového oblaku, který zabírá mnoho prostoru k vytvoření sterického odpuzování na vazebném elektronovém oblaku.
Atom kyslíku v molekule obr2 má sp3 hybridní orbital, takže související geometrie by byla jako čtyřstěnná. Ale elektronový mrak vytvářející sterické odpuzování narušuje geometrii a tvoří ohnutou molekulu.
OBR2 Lewis strukturuje formální poplatky
Formální náboj je hustota náboje atomu v konkrétní konfiguraci elektronového bodu, kde se předpokládá, že vazebný elektronový mrak je rovnoměrně rozložen.
Formální náboj atomů v obr2 Lewisova struktura lze vypočítat pomocí rovnice, f = (n – lp – (bp/2)). Kde 'n' je počet posledních elektronů na oběžné dráze, lp jsou nesdílené elektrony a bp jsou vazebné páry elektronů konkrétního atomu.
Z periodické tabulky víme, že atom kyslíku má šest elektronů a atom bromu má sedm elektronů ve svém posledním naplněném elektronickém obalu. V obr2 Lewisova struktura každý atom bromu má tři osamocené páry, kde atom kyslíku má dva páry nevazebného elektronového mraku.
Formální náboj atomu bromu ve struktuře elektronového bodu nad obr2, {7- 6 – (1/2×2)} = 0.
Pro atom kyslíku v Lewisova struktura formální náboj je {6- 4- (1/2×4)} = 0.
Vzhledem k tomu, že atomy výše uvedené struktury elektronových teček obr2 mají „nulový“ formální náboj, je tato Lewisova struktura obr2 energeticky velmi stabilní ve srovnání s ostatními možnými strukturami.
OBR2 Lewisova struktura osamocených párů
Pár elektronů, který zůstává nesdílený při tvorbě chemické vazby, se nazývá osamělý pár. Hustota osamělého párového elektronového mraku se koncentruje pouze nad obsahujícím atomem.
K vytvoření obr2 Lewisova strukturaje zapojeno dvacet posledních zaplněných orbitálních elektronů tří atomů. Mezi nimi dva páry (čtyři elektrony) elektronů vedou k tvorbě vazby O-Br. Osm párů elektronů je přebytečných, jedná se o osamocené elektrony molekuly oxidu dibrommonitého.
Oblak osamělých elektronů zůstává pod kontrolou pouze jednoho atomu, který je tak blízko jeho jádru než oblak vazebných elektronů, který se rozprostírá přes průměrnou vzdálenost dvou vazebných atomů. Takže tento záporně nabitý oblak má vysokou hustotu náboje ve srovnání s oblakem vazebných elektronů.
To je důvod, proč je Lone pair cloud svou povahou objemný a vytváří silné sterické odpuzování. Pokud má centrální atom osamocený elektronový pár, jeho geometrie se pokřiví.
OBR2 hybridizace
Podle teorie Valence vazby jsou atomové orbitaly směsicí, které vytvářejí nové hybridní orbital s různým tvarem a energie, která zvyšuje schopnost překrývání s jiným atomovým orbitalem.
V nejnižší energetické hladině má atom kyslíku dva párové elektrony za 2s a jeden orbital 2p. Obsahuje také jeden spin elektron ve dvou 2p orbitalech. Tyto 2s a 2p orbitaly atomu kyslíku se promísí za vzniku sp3 hybridizovaný orbital.
Tento hybridní orbital sp3 se nyní více překrývá s orbitalem 4p Brom.
OBR2 Lewisova struktura rezonance
Pokud se elektrony, které se neúčastní tvorby vazby, posunou na prázdný orbital sousedního atomu, dostaneme jinou strukturu elektronového bodu, která se nazývá rezonanční struktura.
V obr2 Lewisova struktura jak kyslík, tak brom mají navíc elektrony, které se neúčastní tvorby vazby. Pro posun elektronového oblaku má pouze atom bromu ve 4. plášti prázdný 4d orbital.
Ze struktury neutrálního elektronového bodu se jeden nevazebný elektronový pár atomu kyslíku delokalizuje na volný orbital atom bromu. Toto se nazývá přesun elektronového oblaku z centrálního atomu na atom ligandu zadní lepení.
K tomu 2pπ (O) – 4dπ (Br) zpětná vazba, částečná vytvoří se dvojná vazba a dostaneme rezonující struktury molekuly dibrommonoxidu.
OBR2 pravidlo oktetu Lewisovy struktury
Toto pravidlo říká, že zapojené atomy struktury elektronových teček se orientují tak, že sdílejí elektronový oblak a jejich vnější obal energetické hladiny obsahuje osm elektronů. Toto uspořádání elektronického cloudu poskytuje stabilizaci.
Kyslík má šest elektronů ve svých vnějších s a p orbital od 2nd obal, kde atom bromu má sedm elektronů v orbitalu s a p 4. obalu.
Sdílejí elektronový mrak tak, že každý z nich plně vyplní okraj až osmi elektronů ve vnějším obalu. Proto se sp3 orbital atomu kyslíku překrývá s 4p orbitalem bromu, aby bylo splněno pravidlo.
OBR2 polární nebo nepolární
Dipólový moment (µ) způsobuje polaritu ve vazbě, kterou lze vypočítat jako součin separovaného náboje (δ) a vzdálenost mezi náboji (r) ve vazbě.
V molekule dibrommonoxidu, elektronegativita kyslíku (O) je 3.44 a bromu je 2.96 na základě Paulingovy stupnice. Tento rozdíl v kapacitě přitahování elektronového mraku vazby vytváří separaci náboje ve vazbě a oxid dibrommonitý se stává polární molekulou.
Pokud je tento rozdíl v elektronegativitě 0.4 nebo více, než dojde k oddělení náboje ve vazbě, což má za následek dipól, znamená to, že jeden konec vazby bude mírně záporný než druhý. Tento dipól je vektorová složka směřující k zápornému konci.
Směr dipólu je k atomu s větší tendencí přitahovat vazebný elektronový mrak, atom kyslíku. Více nad tímto atomem má oblak osamělých elektronových párů, což také zvyšuje množství elektronového dipólu směrem k němu.
Pro sterické elektronické odpuzování se tvar molekuly ohýbá. Proto obr2 Lewisova struktura má síťový elektronický dipólový vektor, díky kterému je molekula polární.
Úhel vazby OBR2 Lewisovy struktury
V elektronové tečkové struktuře molekuly lze úhel mezi dvěma sousedními vazbami (úhel vazby) vypočítat matematicky pomocí bodového součinu vektorů.
Centrální atom Kyslík je sp3 hybridizován, takže možný vazebný úhel v obr2 Lewisovy struktury je 109.5̊. Ale kvůli přítomnosti elektronových párů nad tímto atomem, které se neúčastní vazby, došlo ke zkreslení geometrického úhlu.
Nevazebné elektrony atomu kyslíku se podílejí na zpětné vazbě 2pπ (O) – 4dπ (Br) s atomem bromu. Odpuzování osamělého páru na vazebném elektronovém oblaku se snižuje. Když se tvoří částečná dvojná vazba, vytváří se sterické odpuzování vazebných elektronů.
Brom je ve 4th období v periodické tabulce s objemnou elektronickou konfigurací. V molekule mají oba atomy bromu tři páry nesdílených elektronových mraků. Zvyšuje sterické odpuzování vazebného elektronového mraku.
Jako celek se vazebný úhel molekuly zvýší na 112̊.
OBR2 Lewisova struktura elektronová geometrie
Teoreticky můžeme předpovědět geometrii obr2 Lewisova struktura podle předpokladů teorie odpuzování elektronových párů Valence Shell.
Pomocí hybridizace centrálního atomu, délky vazby, úhlu vazby, obecného tvaru molekuly můžeme předpovědět možnou atomovou polohu v molekule. Různé spektroskopické metody, jako je UV-viditelný, IR, Ramane, NMR, Elektronické popř Hmotnostní spektra může pomoci identifikovat geometrii obr2 Lewisovy struktury.
V obr2 Lewisova struktura sigma (σ) vazba je přítomna na obou stranách centrálního atomu kyslíku, který je sp3 hybridizován se dvěma páry nesdíleného elektronového mraku. Tuto molekulu lze tedy zobecnit jako molekulu typu AX2 se dvěma jednoduchými vazbami a dvěma nevazebnými oblaky elektronových párů.
Z teorie VSEPR lze říci, že tato molekula patří do skupiny tetraedrické geometrie.
Valenční elektrony OBR2
Poslední naplněné elektrony energetického obalu se nazývají valenční elektrony, které mohou absorbovat energii, aby byly v excitovaném stavu, kde se mohou zapojit do chemických reakcí.
V Obr2 Lewisova struktura tři atomy obsahují dvacet elektronů tohoto typu. Každý atom bromu má sedm elektronů v posledních naplněných orbitalech 4s a 4p, zatímco atom kyslíku má tento typ šesti záporně nabitých částic na 2. oběžné dráze.
Elektrony jaderných orbitalů v modelu atomové struktury jsou pevně vázány k jádru pomocí silných jaderná síla. S rostoucí úrovní elektronové energie z jádra se vazebná síla snižuje.
Z tohoto důvodu jsou elektrony vnějšího obalu volně svázány a mohou se přesunout na vyšší energetickou hladinu tím, že získají poskytnutou energii.
Používá OBR2
Oxid dibrom se používá pro bromační reakce, kde se vytváří radikálová forma, aby reakce pokračovala.
Směs je ve stabilním stavu pouze při velmi nízkých teplotách, jako je (-40 ̊) nebo nižších. I při pokojové teplotě se rozkládá. Není tedy známo mnoho použití sloučeniny.
- Lewis Structures: Fakta, která musíte vědět
- H2SO4 + NaOH: Odhalena výkonná chemická reakce
- Valenční elektrony: Klíč k pochopení chemických reakcí
- Uhličitan sodný: Pochopení jeho použití, výhod a bezpečnosti
- Elektronegativita odkryta: Hluboký ponor do chemické vazby
- Elektronegativita odhalena: Pochopení jejího dopadu na chemické vazby
Také čtení:
- Sbf3 Lewisova struktura
- Cunh34 2 Lewisova struktura
- Lewisova struktura Cai2
- No Lewisova struktura
- Krcl4 Lewisova struktura
- Lewisova struktura N2
- Clo2 Lewisova struktura
- Hio3 Lewisova struktura
- Lewisova struktura Brcl5
- Ca2 Lewisova struktura
Ahoj… jsem Triyasha Mondal a studuji magisterský titul v oboru chemie. Jsem nadšený student. Moje specializace je fyzikální chemie.
Pojďme se připojit přes LinkedIn: