Struktura XeF2 Lewis: Kresba, hybridizace, tvar, náboje, dvojice a podrobná fakta

by

XeF2 Lewisova struktura je zkratka xenon difluoridu. Je to jedna z těch vzácných sloučenin, které obsahují vzácné plyny i přes jejich silnou stabilitu. Struktura XeF2 Lewis a její vlastnosti jsou ilustrovány v tomto článku.

XeF2 Lewisova struktura zahrnuje 1 atom xenonu a 2 atomy fluoru. Xenon má 8 valenčních elektronů a fluor má 7 valenčních elektronů. Aby tedy xenon vytvořil spolehlivou Lewisovu strukturu, bude sdílet své 2 elektrony s fluorem za vzniku jediné kovalentní vazby Xe-F. Tím je oktetová stabilita atomů fluoru dokončena.

XeF2 je sám o sobě silně fluorující a oxidační činidlo. Xenon je jediný vzácný plyn, který navzdory své silné stabilitě reaguje a tvoří různé sloučeniny jako XeF4 (Xenontetrafluorid) a XeF6 (Xenon hexafluorid), atd. Ale z těchto XeF2 Lewisova struktura je nejstabilnější.

Jako všechny fluorující sloučeniny je citlivý na vlhkost. Při kontaktu s vodní párou okamžitě vykazuje rozklad. Jeho skladování je tedy opravdu důležité. Kromě toho se snadno skladuje a nepatří do kategorie opatrných směsí

XeF2 je hustá, bezbarvá, krystalická pevná látka a má nepříjemný zápach. Jelikož se jedná o krystalickou pevnou strukturu, její délka vazby je 200 um. Jeho uspořádání je velmi tuhé a pevné, kde se atomy fluoru sousedních molekul XeF2 vyhýbají ekvatoriální oblasti navzájem. Je to velmi důležitá součást koordinační chemie. Jejím typem vazby je třístředová čtyřelektronová vazba. Působí jako potenciální silný ligand v různých koordinačních komplexech kovů. Některé z příkladů, kde XeF2 působil jako ligand a koordinoval se s kovy, jsou: [Mg(XeF2)4](AsF6)2 a Ca2(XeF2)9(AsF6)4.

XeF2 Lewisova struktura má značný přínos v oblasti krystalografické analýzy a supramolekulární chemie. Jeho hlavní použití je v laboratorních zařízeních a elektrochemických postupech jako fluorační činidlo v různých organických syntetických reakcích, kde je přímé použití fluoru zakázáno kvůli jeho výbušné povaze.

Pro analýzu a pochopení chemických a fyzikálních vlastností XeF2 je důležité znát jeho Lewisovu strukturu a vlastnosti s tím spojené. Vlastnosti a struktura struktury jsou diskutovány níže:

Lewisova struktura XeF2

Osamělý pár struktury XeF2 Lewis

Osamocené páry elektronů jsou ty, které se nepodílejí na tvorbě chemické vazby. Kdykoli se mluví o osamoceném páru elektronů, pak jde obvykle o centrální atom, který ovlivňuje geometrii Lewisovy struktury.

V XeF2 Lewisova struktura, osamělému páru kolem Xe je věnována důležitost. Koncové atomy fluoru nejsou zahrnuty. Když se k tomu vrátíme, jsou mezi Xe a F vytvořeny 2 vazebné páry. Xenon může tvořit rozšířený oktet a může pojmout více než 8 elektronů, takže ho obklopují 3 osamocené páry elektronů.

xef2 osamělý pár

Hybridizace struktury XeF2 Lewis

Hybridizace je zásadní koncept pro určení geometrie molekuly. Jedná se o smíchání 2 nebo více orbitalů během tvorby vazby za účelem vytvoření nového hybridního orbitalu. Elektronická konfigurace Xenonu je [Kr]4d105s25p6 a toto je v základním stavu.

Během vytváření vazby se XeF2 Lewisova struktura bude v excitovaném stavu, který změní uspořádání elektronů kolem xenonu na s2p5d1, což dává 2 nepárové elektrony. Takže hybridizace XeF2 bude sp3d.

xef2 hybr

Tvar Lewisovy struktury XeF2

Lewisova struktura obvykle pomáhá při předpovědi tvaru molekuly, ale Lewisova struktura XeF2 je výjimečný případ. Jeho tvar a geometrie lze pochopit pomocí teorie VSEPR.

XeF2 Lewisova struktura má 5 elektronových párů. Z těchto 2 elektronových párů jsou vazebné páry, protože tvoří jednoduchou kovalentní vazbu se 2 atomy fluoru a zbývající 3 jsou osamocené páry. Takže podle pravidla by jeho tvar a geometrie měly být trigonální bipyramidové, ale není. XeF2 Lewisova struktura je molekula lineárního tvaru, protože 3 osamocené páry jsou v ekvatoriálním uspořádání s atomy fluoru, což jí dává symetrickou formu. Má tedy trigonální bipyramidovou geometrii a lineární tvar.

xeF2 3d

XeF2 Lewisova struktura formální náboj

Jak je uvedeno výše u hybridizace Lewisovy struktury XeF2, dochází ke sdílení elektrony mezi atomy, takže je důležité vědět formální poplatek.

Nejmenší možný formální náboj každého slučovacího atomu nám dává perfektní schematickou reprezentaci molekuly.

Formální náboj = Valenční elektrony – ½ Vazebné elektrony – Nevazebné elektrony

Pro Xenon

              FC = 8 – 1/2* 4 – 6 = 0

Pro fluor

             FC = 7 – 1/2* 2 – 6 = 0

Protože oba mají 0 formálních poplatků, XeF2 je nejautentičtější a nejspolehlivější Lewisova struktura.

Po procházení všech vlastností je to snadné nakreslete 2 dimenzionální XeF2 Lewisovu strukturu který je schematicky popsán níže:

Jak nakreslit Lewisovu strukturu XeF2

Xenon (atomové číslo = 54 a elektronická konfigurace = 2,8,18,18,8) je vzácný plyn s 8 valenčními elektrony. Fluor (atomové číslo = 9 a elektronová konfigurace = 2,7) má 7 valenčních elektronů. Celkový počet valenčních elektronů je tedy 8 + 7×2 = 22.

Xenon jako vzácný plyn je méně elektronegativní než fluor. Takže získá pozici centrálního atomu. Nyní atomy fluoru splní svá oktetová kritéria stability sdílením každého ze svých elektronů s centrálním atomem xenonu. To vede k vytvoření 2 Xe-F jednoduchých kovalentních vazeb

Na druhé straně má xenon kolem sebe více valenčních elektronů po vytvoření chemické vazby. Xenon jako hypervalentní druh může upravit více než 8 valenčních elektronů díky dostupnosti prázdných d orbitalů a může tvořit rozšířený oktet.

Stabilita a existence XeF2 Lewisovu strukturu lze vypočítat pomocí formálního poplatku (což vychází jako 0 pro xenon i fluor), což potvrzuje existenci a pravost struktury.

Struktura XeF2 lewis (Související často kladené otázky)

Vysvětlete polaritu Lewisovy struktury XeF2.

Jak bylo vysvětleno výše, xenondifluorid je symetrická molekula s lineárním tvarem a trigonální bipyramidovou geometrií. Ve struktuře je nerovnoměrné rozložení elektronů a také mnoho anomálií. Ale díky svému symetrickému tvaru jsou jednotlivé vazby rovnoměrně rozloženy, čímž se navzájem ruší náboje. To vede k nulovému čistému dipólovému momentu a tedy XeF2 Lewisova struktura je nepolární molekula.

Proč může xenon tvořit sloučeniny, přestože jde o vzácný plyn?

Xenon je jediný prvek ze skupiny vzácných plynů, který může tvořit sloučeniny. Xenon je totiž velmi velká molekula s atomovým číslem 54. To znamená, že má více obalů a orbitalů. V důsledku toho je přitahování elektronů k jádru slabé a interakce s posledním obalem je nejslabší. Díky těmto slabým přitažlivostem může reagovat s malými vysoce elektronegativními atomy, jako je fluor, čímž se účastní reakcí a tvorby chemických vazeb.

Proč je xenon považován za důležitý prvek?

Xenon může při buzení elektrickým nábojem produkovat modře zářící světlo a lze jej použít jako speciální zdroj světla. Xenonové výbojky mají rozsáhlé aplikace jako vysokorychlostní elektronické bleskové žárovky, baktericidní výbojky a jehňata na opalování, které se používají ve fotografickém a potravinářském průmyslu.

Také čtení: