SnO2 Lewis struktura: kresby, hybridizace, tvar, náboje, dvojice a podrobná fakta

V tomto článku s názvem „sno2 Lewisova struktura“ Lewisova struktura, formální výpočet náboje, tvary, hybridizace s některými relevantními tématy o oxidu cíničitém (SnO₂) jsou důkladně vysvětleny.

Oxid cíničitý nebo SnO₂ je velmi důležitý materiál v chemii s molekulovou hmotností 150.71 g/mol. Je to nažloutlá nebo světle zelená krystalická sloučenina s lineární strukturou. Hybridizace Sn je sp se dvěma dvojnými vazbami se dvěma atomy kyslíku.

Pojďme se podívat na následující diskuse o oxidu cíničitém.

Jak nakreslit Lewisovu strukturu pro SnO₂?

Lewisova struktura není nic jiného než strukturní reprezentace jakékoli molekuly představené Gilbertem. N. Lewis v roce 1916, ve kterém jsou nevazebné elektrony znázorněny jako elektronové tečky kolem příslušných atomů.

Kroky z kreslení Lewisovy struktury SnO2 jsou-

1. Zjištění valenčního elektronu: V této strukturní reprezentaci mají valenční elektrony významnou roli. Tedy do nakreslete Lewisovu strukturu SnO2, je důležité určit valenční elektron každého z atomů. Cín (Sn) má čtyři a kyslík má šest elektronů v jejich příslušném vnějším obalu.
2. Stanovení vazeb a vazebných elektronů: Celkem čtyři kovalentní vazby (dvě dvojné vazby) jsou přítomny v oxidu cíničitém (SnO₂) molekula mezi Sn a dvěma atomy kyslíku. Díky čtyřem vazbám se na vytvoření čtyř vazeb podílí celkem 4×2 =8 elektronů.
3. Zjištění nevazebných elektronů: Elektrony, které se na vazbě nepodílejí, se nazývají nevazebné elektrony. Ačkoli Sn nemá žádné elektrony, jsou ponechány jako nevazebné, ale každý atom kyslíku má čtyři nevazebné elektrony.

snO₂ Lewisova struktura

Molekulární tvar je určen hybridizací jeho centrálního atomu. Pokud se hybridizace změní, změní se také molekulární tvar. Změny struktury se změnami hybridizace jsou znázorněny v následujícím grafu.

Ale pokud má centrální atom osamocené páry, pak je skutečná geometrická struktura (předpovězená z hybridizace) narušena kvůli nějakému odpuzování. Tyto odpory jsou -

• Osamělý pár – odpuzování osamělého páru
• Odpuzování osamělého páru-páru vazby
• Odpuzování páru vazby-páru vazby

Rostoucí pořadí výše uvedeného odpuzování je -

Osamělý pár - odpuzování osamělého páru > Osamělý pár – odpuzování vazebního páru > Odmítání vazebního páru - odpuzování vazeb.

V SnO₂, Sn je sp hybridizován. Takže podle výše uvedeného grafu geometrická struktura SnO₂ by měla být lineární. Skutečný tvar SnO₂ je také lineární, protože centrální atom Sn nemá žádné nevazebné elektrony nebo osamocený pár. Není tedy přítomen žádný osamocený pár vazeb nebo odpuzování osamělého páru, které by odchýlilo skutečný tvar od jeho geometrické struktury.

snO₂ Lewisova struktura formální poplatky

Formální výpočet náboje není nic jiného než cesta k určení nejstabilnějšího Lewisova struktura. V anorganické chemii existuje vzorec pro výpočet formálního náboje každého atomu přítomného v molekule.

• Formální náboj = Celkový počet valenčních elektronů – počet elektronů, které zůstávají nevázané – (počet elektronů zapojených do tvorby vazby/2)
• Formální náboj cínu (Sn) = 4 – 0 – (8/2) = 0
• Formální náboj každého atomu kyslíku = 6 – 4 – (4/2) = 0

Z výpočtu formálního náboje můžeme snadno říci, že každý atom této molekuly je neutrální a stejně jako celá molekula je neutrální také.

snO₂ Lewis Structure Osamocené páry

Osamocené páry nebo nevazebné elektrony jsou v podstatě jedním typem valenčních elektronů, které se neúčastní vazby a jsou zobrazeny jako elektronová tečka v Lewisova struktura kolem příslušných atomů.

• Nevazebný elektron = Celkový počet valenčních elektronů – počet vázaných elektronů.
• Nevazebné elektrony na Sn = 4 – 4 = 0
• Nevazebné elektrony na každém atomu kyslíku = 6 – 2 = 4 nebo 2 volné páry.

Všechny čtyři valenční elektrony Sn se účastní vazby. Nezůstaly tedy žádné elektrony jako nevazebné. Ale pouze dva elektrony kyslíku se účastní tvorby dvou kovalentních vazeb. Takže (6-2 = 4) elektrony zůstávají jako nevazebné.

Tedy celkový počet nevazebných elektronů v SnO₂ = [0 + (4×2)] = 8 nebo 4 osamocené páry.

snO₂ Křížení

Slovo „hybridizace“ se v chemii používá jako výraz mísení atomových orbitalů. V důsledku smíchání dvou orbitalů s podobnými energiemi, tvary a symetrií je generován nový hybridní orbital. Tento proces se nazývá hybridizace. Ve většině molekuly je pozorováno celkem pět základních typů hybridizace.

Projekt hybridizace a odpovídající tvary jsou popsány níže -

1. rovinný (sp)
2. Trigonální rovina (sp²)
3. Tetraedrální (sp³)
4. Trigonální bipyramidové (sp³d²)
5. Oktaedrální (sp³d²)

V SnO₂, centrální atom Sn je sp hybridizován. Ale v této hybridizaci se účastní jeden s a tři orbitaly p, aby vytvořily čtyři kovalentní vazby (dvě sigma a dvě pí vazby). Protože hybridizace závisí pouze na vazbách sigma, Sn vykazuje sp hybridizaci v SnO₂.

Tento sp hybridizace nasměruje molekulu k lineárnímu tvaru (zobrazeno v grafu výše).

snO₂ Lewisovo pravidlo oktetu struktury

Oktetové pravidlo je jedním z významných pravidel v chemii, které říká, že každý atom by měl dosáhnout elektronová konfigurace v jejich příslušném krytu jako jeho nejbližší vzácný plyn.

V této molekule SnO₂, všechny zúčastněné atomy dodržují pravidlo oktetu. Sn má již čtyři valenční elektrony (5s² 5p²). Tyto čtyři elektrony jsou zapojeny do čtyř kovalentních vazeb se dvěma atomy kyslíku. Sn tedy dosahuje osmi elektronů ve svém valenčním plášti a shoduje se s konfigurací elektronů valenčního pláště Xenon nebo Xe (5s² 5p⁶).

Oktetové pravidlo je také splněno pro každý ze dvou atomů kyslíku. Ve svém nejzevnějším obalu má šest elektronů a tvoří dvě vazby se Sn. Celkový počet elektronů v jeho valenčním plášti je tedy osm, což se svým nejbližším vzácným plynem podobá v periodické tabulce Neonu nebo Ne (2s² 2p⁶).

snO₂ Polární nebo Nepolární

Polarita jakékoli molekuly závisí na těchto dvou následujících faktorech:

1.  Polarita vazeb přítomných v molekule
2. Orientace substitučních skupin nebo atomů vůči sobě navzájem.

Vazby Sn-O jsou polární kvůli rozdílu v elektronegativitě mezi S a a kyslíkem (elektronegativita cínu a kyslíku je 1.96 a 3.44 v Paulingově stupnici). Ale kvůli lineárnímu tvaru, SnO₂ je nepolární, protože obě vazby Sn-O jsou vzájemně zarovnány v úhlu 180⁰. Jeden vazebný moment je tedy zrušen druhým vazebným momentem. Pro toto vyrovnání těchto dvou vazeb snO₂ ukazuje nulový dipólový moment.

Použití SnO₂

Oxid cíničitý má různá použití v průmyslu, např.

• Je velmi dobrý polovodič a SnO₂ nanočástice jsou široce používány jako fotokatalyzátory při degradaci barviv organických sloučenin.
• Je také zvyklý detekovat různé plyny protože je to velmi dobrý prvek pro snímání plynu.

Také čtení:

• Lewisova struktura Brf5
• Lewisova struktura Nh4
• Lewisova struktura Mg3n2
• Struktura Bei2 Lewis
• H3o Lewisova struktura
• Hclo3 Lewisova struktura
• Lewisova struktura Br2
• Agno3 Lewisova struktura
• Seh2 Lewisova struktura
• Lewisova struktura Kclo4

Aditi Royová

Ahoj,
Jsem Aditi Ray, chemický MSP na této platformě. Absolvoval jsem promoci v oboru chemie na univerzitě v Kalkatě a postgraduální studium na Techno India University se specializací na anorganickou chemii. Jsem velmi rád, že jsem součástí rodiny Lambdageeks a rád bych toto téma vysvětlil zjednodušujícím způsobem.
Pojďme se připojit přes LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/aditi-ray-a7a946202