Chlorid antimonitý (SbCl5) má centrální atom antimonu (Sb) s 5 valenčními elektrony, které tvoří jednoduché vazby s pěti atomy chloru (Cl), z nichž každý přispívá 7 valenčními elektrony. Lewisova struktura obsahuje pět vazeb Sb-Cl a žádné osamocené páry na Sb, což má za následek celkem 10 vazebných elektronů. Tato molekula přijímá trigonální bipyramidovou geometrii s vazebnými úhly 90° mezi axiálními a ekvatoriálními atomy Cl a 120° mezi rovníkovými atomy Cl. Schopnost Sb expandovat svůj oktet je pro tuto strukturu klíčová, ovlivňující její reaktivitu a fyzikální vlastnosti.
SbCl5 je sloučenina v kapalné formě, která vypadá jako načervenalá žlutá dýmavá kapalina se štiplavým zápachem. Jeho výpary dráždí lidské oči a sliznici. Kapalina SbCl5 tuhne při 37 stupních faradaye. Je korozivní pro různé tkáně a některé kovy. Zde diskutujeme o Lewisově struktuře SbCl5.
Jak nakreslit Lewisovu strukturu pro SbCl5?
Existují dvě hlavní pravidla pro kreslení Lewisovy struktury jakékoli molekuly nebo chemické sloučeniny.
- První je spočítat nebo zaznamenat počet valenčních elektronů každého prvku nebo atomu přítomného v molekule nebo chemických sloučeninách nebo iontech. Pokud tam ionty jsou, spočítejte na nich náboje.
- Dokončete oktet každého prvku nebo atomu vložením elektronového páru po navázání atomů k sobě, tj. každý prvek má na své vnější dráze osm elektronů, kromě vodíku, který má ve vnějším obalu pouze dva elektrony. Někdy molekula tvoří dvojné nebo trojné vazby. Vícenásobné vazby se tvoří pouze s některými prvky, jako je kyslík (O), uhlík (C), dusík (N), fosfor (P) a síra (S) a zřídka s Cl.
Chemický vzorec pro chlorid antimonitý je SbCl5.
Molekulová hmotnost SbCl5 je 299.0 g mol-1.
Molekulová geometrie SbCl5 je trigonální bipyramidový tvar (v kapalině).
SbCl52 má sp3d hybridizace.
SbCl5 je nepolární polární povahy.
Chlorid antimonitý, tj. SbCl5 Lewisova struktura sestává především ze dvou prvků antimonu a chlóru. SbCl5 je přítomen jeden atom antimonu a pět atomů chloru Lewisova struktura. SbCl5 Lewisova struktura má deset vazebných elektronů a třicet nevazebných elektronů. Nakreslit SbCl5 je docela snadné Lewisova struktura.
Pro kreslení SbCl5 Lewisova struktura za prvé nejvíce je spočítat počet valenčních elektronů přítomných ve struktuře, tj. spočítat valenční elektrony každého prvku přítomného ve struktuře. Spočítejte tedy valenční elektrony přítomné na atomu antimonu a atomech chloru.
Pro počítání valenčních elektronů libovolného atomu nebo prvku zkontrolujte jeho polohu ve skupinách periodické tabulky. Jako prvek antimon přítomný na patnácté skupině (15th skupina) periodické tabulky a prvek chlor přítomný v sedmnácté skupině 17th skupina) periodické tabulky. Takže antimon má pět a chlór sedm valenčních elektronů.
Proto je celkový počet valenčních elektronů pro antimon = 5
Celkový počet valenčních elektronů pro chlór = 7
Takže celkové valenční elektrony pro SbCl5 Lewisova struktura = 5 (Sb) + 7 x 5 (C5) = 40
Druhým je vybrat nejméně elektronegativní prvek molekuly SbCl5, který se má umístit do centrální polohy během kreslení Lewisova struktura, protože jsou připravenější sdílet elektrony se sousedními okolními prvky nebo atomy. V této molekule je elektronegativita antimonu 2.05 a elektronegativita chloru 3.16. Antimon je tedy méně elektronegativní než chlór. Antimon by tedy měl být v centrální poloze struktury obklopený pěti atomy chloru.
Třetím bodem je spojit všechny atomy navzájem vazbou. Nakreslete tedy jednoduché vazby Sb-Cl mezi jedním antimonem a pěti atomy chloru, abyste je spojili. Prostředky nakreslí pět jednoduchých vazeb mezi všemi pěti atomy chloru s centrálním atomem antimonu.
Nyní počítejte níže uvedený SbCl5 Lewisova struktura valence, jedna jednoduchá vazba má dva elektrony. V Lewisově struktuře SbCl5 dochází k tvorbě pěti jednoduchých vazeb. Takže z celkových čtyřiceti valenčních elektronů si zvykne deset valenčních elektronů nakreslete Lewisovu strukturu SbCl5.
Tedy 40 – 10 = 30 valenčních elektronů
Zbývá tedy dalších třicet valenčních elektronů pro vazbu.
Nyní musíme najít celkový počet elektronových párů. Máme celkem čtyřicet valenčních elektronů a tato hodnota se vydělí dvěma, abychom spočítali celkový počet elektronových párů.
Celkové elektronové páry tedy = celkový počet valenčních elektronů ÷ 2
Celkový počet elektronových párů je tedy 40 ÷ 2 = 20
SbCl5 pravidlo oktetu Lewisovy struktury
SbCl5 Lewis struktura oktet pravidlo nám říká o dokončení oktetu vnějších atomů. Valenční obal každého atomu obsahujícího osm elektronů je znám jako oktet. SbCl5 Lewisova struktura má pět prvků chloru jako nejvzdálenější atomy a je potřeba osmi elektronů k dokončení oktetu atomů chloru v jeho valenčním obalu. Zde je atom antimonu v rozšířeném oktetu, protože antimon má pět vazeb Sb-Cl, což znamená, že v jeho nejvzdálenějším obalu je deset elektronů místo osmi elektronů. Poté by měly všechny zbývající valenční elektrony nasadit na atom chloru, dokud nebudou mít osm elektronů k dokončení oktetu.
Nyní z celkových čtyřiceti valenčních elektronů SbCl5 Lewisovy struktury deset elektronů sdílených centrálním atomem Sb v pěti vazebných párech s pěti atomy Cl. Pak zbývajících třicet elektronů znamená, že patnáct osamělých elektronů se rozloží v pěti atomech Cl, tj. tři osamocené elektrony na každých pět atomů Cl.
Nyní pět atomů chloru v SbCl5 Lewisova struktura je dokončena jeho oktet, protože všechny mají ve valenčním obalu osm elektronů. [Tečky představují šest elektronů na atomech chloru a dva elektrony jako pět jednoduchých vazeb s antimonem].
Došli jsme tedy k závěru, že Lewisova struktura SbCl5 nedodržuje pravidlo oktetu, protože centrální atom antimonu (Sb) má deset elektronů, což znamená rozšířený oktet.
SbCl5 Lewisova struktura formálních nábojů
Stabilita na jakémkoli Lewisově diagramu je větší, když mají atomy méně formálních nábojů. Existuje vzorec pro výpočet formálního náboje na libovolném atomu v Lewisově diagramu.
Formální poplatek = (valenční elektrony – osamocený elektronový pár – ½ vazebných elektronů)
Nejprve bychom měli počítat formální náboj na všech pěti atomech chloru Lewisovy struktury SbCl5. Na atomech chloru struktury jsou stejné osamocené elektrony a elektrony vázaných párů, takže můžeme spočítat formální náboj pouze jednoho atomu chloru.
Atom chloru: Valenční elektrony pro Cl = 07
Osamocené elektrony pro Cl = 06
Vazebné elektrony s Cl = 2 (jedna jednoduchá vazba)
Formální náboj Cl = (7 – 6 – 2/2) = 0
Takže všech pět atomů chloru má nulový formální náboj.
Atom antimonu: Valenční elektron pro centrální atom Sb = 05
Osamocený pár elektronů na centrálním atomu Sb = 00
Vazebné elektrony kolem centrálního atomu Sb =10 (pět jednoduchých vazeb)
Formální náboj Sb = (05 – 0 – 10/2) = 0
Centrální atom antimonu v Lewisově struktuře SbCl5 má tedy nulový formální náboj.
SbCl5 Lewisovy struktury osamocené páry
Jak vidíme lewisovu strukturu SbCl5, můžeme vidět, že na každém z nejvzdálenějších atomů chloru Lewisovy struktury SbCl5 je šest osamocených elektronových párů, takže na všech pěti vnějších atomech chloru je celkem třicet osamocených elektronů.
Podobně centrální atom antimonu Lewisovy struktury SbCl5 má ve svém valenčním obalu nulový osamocený elektronový pár. Protože antimon dokončil svůj oktet rozšířenými elektrony, má pět vazeb, přičemž Cl znamená 10 vazebných elektronů. Sb má tedy rozšířený oktet a SbCl5 Lewisova struktura má 6×5 + 0 = 30 osamocených párů elektronů. Celkový počet osamocených elektronů v Lewisově struktuře SbCl5 je tedy třicet.
SbCl5 tvar Lewisovy struktury
Lewisova struktura SbCl5 má podle své molekulární geometrie trigonální bipyramidový tvar. Trigonální bipyramidový tvar je způsoben tím, že centrální atom antimonu je připojen pěti páry vazeb. Takže teorie VSEPR říká, že mezi elektrony vazebného páru nedochází k žádnému odpuzování, protože není přítomen žádný osamocený pár elektronů. V každé vazbě Sb-Cl je tedy vazebný úhel 90 stupňů. Teorie VSEPR dává AX5N0 obecný vzorec pro SbCl5.
Protože centrální atom antimonu Lewisovy struktury SbCl5 má pouze pět vazebných párů elektronů a žádný osamocený pár elektronů neznamená, že má pět sekcí hustoty elektronů, tak má trigonální bipyrimidální molekulární geometrii a čtvercovou pyrimidální elektronovou geometrii díky 90stupňovému vazebnému úhlu.
SbCl5 hybridizace
SbCl5 hybridizace Lewisových struktur se nalézá podle jeho centrálního sterického čísla atomů antimonu.
Součet celkového počtu vázaných atomů připojených k centrálnímu atomu a osamocenému páru elektronů na něm přítomných se nazývá sterické číslo.
Stérické číslo SbCl5 = (počet vázaných prvků nebo atomů připojených k antimonu + osamocený pár elektronů na antimonu)
Podle Lewisovy struktury SbCl5 je antimon připojen k pěti atomům chloru, na kterých je nula osamělých elektronových párů.
Takže stérické číslo SbCl5 = 5 + 0 = 5
Protože vypočtené stérické číslo Lewisovy struktury SbCl5 je pět, má sp3d hybridizace antimonu ve struktuře SbCl5.
Lewisova struktura SbCl5 má úhel asi 90 stupňů. Centrální atom antimonu nemá žádný osamocený elektronový pár, díky kterému je pět atomů chloru ve vzájemném vazebném úhlu 90 stupňů.
Jak lze porovnat Lewisovy struktury SiCl2Br2 a SbCl5?
Srovnání Lewisových struktur SiCl2Br2 a SbCl5 odhaluje zajímavé rozdíly v jejich vlastnostech. SiCl2Br2 má centrální atom křemíku vázaný na dva atomy chloru a dva atomy bromu, zatímco SbCl5 se skládá z centrálního atomu antimonu vázaného na pět atomů chloru. Tato odlišnost v uspořádání ovlivňuje jejich reaktivitu a stabilitu, což zdůrazňuje důležitost zohlednění sicl2br2 Lewisova struktura a vlastnosti při porovnání těchto sloučenin.
Rezonance Lewisovy struktury SbCl5
V rezonanční struktuře se distribuce elektronů liší od jedné struktury ke druhé. Jak vidíme pravidla nakreslete rezonanční strukturu libovolného Lewise Ve struktuře existuje potřeba vícenásobných vazeb a sousední atom má alespoň jeden volný elektronový pár. Pokud se tyto podmínky splní v jakékoli struktuře, můžeme nakreslit její rezonanční strukturu rozložením elektronů a nábojů atomů v této struktuře.
Pokud mluvíme o rezonanční struktuře molekuly SbCl5, rezonanční struktura molekuly SbCl5 není možná, protože na sobě nemá žádný formální náboj a také nemá žádné násobné vazby (dvojné nebo trojné vazby) v Lewisově struktuře SbCl5. Molekula SbCl5 má nulový formální náboj a centrální atom antimonu navázaný s pěti atomy chloru jednoduchou kovalentní vazbou a dokonce i oktet pěti vnějších atomů chloru je kompletní a centrální atom antimonu má rozšířený oktet. Molekula SbCl5 tedy může být považována za stabilní molekulu, která netvoří žádnou její rezonanční hybridní strukturu.
Polarita Lewisovy struktury SbCl5
SbCl5 Lewisova struktura má trigonální bipyrimidový geometrický tvar, díky kterému je nepolární povahy. Vzhledem k trigonálnímu bipyrimidovému tvaru molekuly SbCl5 má určitý čistý dipólový moment; dokonce i vazba Sb-Cl je nepolární, protože má velmi vysoký rozdíl elektronegativity mezi atomy antimonu a chloru. Můžeme tedy říci, že SbCl5 je nepolární.
Chlor má elektronegativitu 3.16 a antimon má elektronegativitu 2.05. Takže antimon a chlór má rozdíl elektronegativity 1.11. Podle Paulingovy stupnice má vazba Sb-Cl velmi vysoký rozdíl elektronegativity, který je více než 0.5, takže je ve své podstatě nepolární.
Vzhledem k tomu, že atom chloru je ve své podstatě mnohem elektronegativnější než atom antimonu, může způsobit poměrně malý záporný náboj na atomu chloru a malý kladný náboj na atomu antimonu. Díky této separaci náboje vzniká dipól uvnitř vazby a není schopen se rušit kvůli SbCl5 trigonální bipyrimidální struktuře. Ale tento dipólový moment je tak velký kvůli velmi vysokému elektronegativnímu rozdílu Cl a Sb. V důsledku toho je molekula SbCl5 nepolární povahy, protože existuje symetrické nebo rovnoměrné rozložení polárních vazeb.
Také čtení:
- Struktura Li Lewise
- Cs Lewisova struktura
- Sof4 Lewisova struktura
- Lewisova struktura 3. února
- No2 Lewisova struktura
- Bro2 Lewisova struktura
- Struktura Xef2 Lewis
- Po4 3 Lewisova struktura
- Lewisova struktura Krf2
- Lewisova struktura kyseliny dusičné
Ahoj všichni, jsem Dr. Shruti M Ramteke, udělal jsem Ph.D. v chemii. Baví mě psát a ráda se o své znalosti podělím s ostatními. Neváhejte mě kontaktovat na linkedin
Ahoj kolego čtenáři,
Jsme malý tým v Techiescience, tvrdě pracujeme mezi velkými hráči. Pokud se vám líbí, co vidíte, sdílejte náš obsah na sociálních sítích. Vaše podpora znamená velký rozdíl. Děkuji!