Struktura XeO2F2 Lewis: kresby, hybridizace, tvar, náboje, dvojice a podrobná fakta

V tomto článku budeme diskutovat o xeo2f2 Lewisově struktuře, hybridizaci, formálním náboji a jeho geometrii.

Xenodioxid difluorid, někdy známý jako XeO2F2, je anorganická molekula s chemickým vzorcem XeO2F2. Částečná hydrolýza hexafluoridu xenonu jej produkuje, jak ukazuje následující reakce: XeF6+ 2H2O —> XeO2F2 + 4 HF

  1. Lewisova struktura XeO2F2
  2. Formální poplatek
  3. Valenční elektrony
  4. XeO2F2 Molekulární geometrie
  5. Hybridizace XeO2F2
  6. Pravidlo oktetu

Molekulová hmotnost této látky je 201.289 g.

Jeden atom xenonu, dva atomy kyslíku a dva atomy fluoru tvoří XeO2F2 (xenondioxydifluorid). Dvě jednoduché vazby a dvě dvojné vazby obklopují atom xenonu v Lewisova struktura XeO2F2, který je obklopen dvěma atomy fluoru a dvěma atomy kyslíku. V každém atomu fluoru jsou tři osamocené páry, v každém atomu kyslíku dva osamocené páry a v každém atomu xenonu jeden osamocený pár.

1. Lewisova struktura XeO2F2:

Lewisova struktura atomu je zjednodušeným zobrazením jádra a valence elektrony ve své atomové struktuře. Znázorňuje elektronovou konfiguraci v atomu.

Elektrony jsou znázorněny tečkami, zatímco jádro je znázorněno atomovým symbolem atomu. Čára se používá k zobrazení spojení mezi dvěma atomy.

XeO2F2 má následující Lewisova struktura:

Je to vidět z Lewisova struktura XeO2F2, že všechny atomy dosáhly svého oktetu.

Jako vzácný plyn má xenon již osm valenčních elektronů. Kromě toho se dosažením oktetu ustálily jak atomy fluoru, tak atomy kyslíku, kterým chyběl jeden a dva elektrony.

Možná se však divíte, proč, když Xenon měl již osm elektronů, vytvořil spojení s jinými atomy.

Máte pravdu; většina atomů toho není schopna. Xenon a další vzácné plyny jsou na druhé straně výjimkou, protože obsahují prázdné d-orbitaly, které přijímají další elektrony.

Vzhledem k dostupnosti neobsazených 5d orbitalů může xenon rozšířit svůj oktet a pojmout více než osm elektronů ve svém valenčním obalu.

Lewisova struktura XeO2F2 lze nakreslit následovně:

Krok za krokem navrhneme Lewisova struktura XeO2F2

Krok 1: Nejprve zjistíme, kolik valenčních elektronů má každý z jednotlivých atomů v jedné molekule XeO2F2 má.

Počet valenčních elektronů = 8 pro xenon, prvek skupiny 18.

Počet valenčních elektronů = 6 pro kyslík, prvek 16. skupiny.

Výsledkem je, že celkový počet valenčních e- = 12 pro dva atomy kyslíku.

Podobně pro atom fluoru ze 17. skupiny je počet valenčních elektronů 7.

Výsledkem je, že pro dva atomy fluoru je celkový počet valenčních elektronů 14.

Celkový počet valenčních elektronů v systému je 34.

Krok 2: Nyní vybereme středový atom pro tuto molekulu. Pro tento účel se obvykle volí nejméně elektronegativní a nejstabilnější atom.

Nejstabilnější atom, xenon, je v tomto příkladu vybrán jako jádrový atom.

Krok 3: Pak použijeme jednoduchou vazbu k připojení všech zúčastněných atomů k atomu jádra.

To se provádí, aby se zjistilo, zda některý ze zúčastněných atomů vyžaduje další elektrony. V takovém případě se vytvoří více plánů na dokončení oktetu.

XOX2
Jednoduchá vazba reprezentace XeO2F2

Krok 4: Oktet pro atomy xenonu a fluoru je kompletní, jak je vidět na obrázku výše.

Nicméně každý atom kyslíku stále vyžaduje další elektron, který může být dodán vytvořením dvojné vazby mezi xenonem a atomy kyslíku.

Krok 5: Po této fázi jsou všechny oktety zúčastněných atomů kompletní, přičemž středový atom má čtyři vazebné páry a jeden osamocený pár.

Výsledkem je, že Lewisova struktura XeO2F2 je následující:

XOX1 1
XeO2F2 Lewisova struktura z wikipedia

2. Formální poplatek:

Formální náboj molekuly se používá k určení, jak je stabilní Lewisova struktura je. Ačkoli je to hypotetická myšlenka, pomáhá nám to určit, zda je naše odvozená struktura přesná.

Vzorec je následující:

Formální poplatek (FC) = počet valenčních e- v atomu – počet nevazebných e-– 1/2 (počet lepení e-)

Formální náboj molekuly nula demonstruje její stabilitu.

Nyní spočítáme formální náboj každého atomu v XeO2F2 molekula.

Pro atom Xenonu

Počet valenčních elektronů je roven osmi.

Počet nevazebných elektronů je roven dvěma.

Počet vazebných elektronů je roven 12.

V důsledku toho se formální náboj rovná 8 – 2 – ½(12) = 0.

Pro atom fluoru.

Počet valenčních elektronů v molekule je 7.

Počet nevazebných elektronů je roven šesti.

Počet vazebných elektronů je roven dvěma.

V důsledku toho se formální náboj rovná 7 – 6 – ½(2) = 0.

Pro atom kyslíku,

Počet valenčních elektronů v atomu kyslíku je 6.

Počet nevazebných elektronů je roven čtyřem.

Počet vazebných elektronů je roven čtyřem.

V důsledku toho se formální náboj rovná 8 – 4 – ½(4) = 0.

Protože formální náboj každého atomu je nulový. Výsledkem je, že XeO2F2 celkový formální náboj molekuly bude nulový.

Výsledkem je, že Lewisova struktura pro molekulu XeO2F2 uvedenou výše je přesná.

3. Valenční elektrony:

Elektrony v atomu krouží kolem jádra, které je jádrem atomu. Každý elektron obsahuje záporný náboj a souvisí s přesným množstvím energie.

Jak se elektron vzdaluje od jádra, množství energie, které má, stoupá. V důsledku toho mají elektrony nejvzdálenější od jádra v atomu nejvyšší energii a jsou označovány jako valenční elektrony.

Valenční elektrony, které se také účastní chemické vazby, jsou umístěny ve valenčním obalu, který je nejvzdálenějším obalem.

4. XeO2F2 Molekulární geometrie:

Postuláty teorie Valence Shell Electron Pair (VSEPR) se používají k předpovědi molekulární geometrie sloučeniny.

Podle této hypotézy je geometrie molekuly určena počtem párů vazeb a osamocených párů elektronů přítomných na atomu jádra molekuly.

Základním konceptem je, že všechny elektrony jsou záporně nabité, a protože se podobné náboje vzájemně odpuzují, odpuzují se i elektrony. Hypotéza VSEPR využívá míru odpuzování k určení tvaru molekuly.

Podle hypotézy VSEPR se stupeň odpuzování liší mezi vazebnými a nevazebnými elektronovými páry. Odpudivá síla mezi nevazebnými elektrony je největší, protože se mohou volně pohybovat.

Navíc, protože vazebné elektrony jsou již spojeny se dvěma atomy, je omezena jejich svoboda pohybu, což snižuje odpudivou sílu mezi nimi.

V důsledku toho má každá molekula dva druhy geometrie. První je elektronová geometrie, která se předpokládá na základě vazebných atomů, a druhá je molekulární geometrie, která bere v úvahu funkci osamocených párů elektronů při definování tvaru molekuly.

Můžeme vypočítat počet párů vazeb a osamocených párů elektronů přítomných na centrálním atomu molekuly pomocí teorie VSEPR k předpovědi jak elektronové geometrie, tak molekulární geometrie této molekuly.

Již víme, že základní prvek, xenon, obsahuje čtyři vazebné páry elektronů a jeden osamocený pár elektronů v případě XeO2F2.

Nyní můžeme určit geometrii XeO2F2 pomocí níže uvedeného grafu, který je založen na postulátech teorie VSEPR.

Výsledkem je, že XeO2F2 elektronová geometrie molekuly je trigonální bipyramidová, ale její molekulární geometrie je jako houpačka. Kromě toho jsou vazebné úhly mezi různými atomy 91o, 105oa 174o, V uvedeném pořadí.

5. Hybridizace XeO2F2:

Když známe množství valenčních elektronů a použijeme základní hybridizační vzorec, můžeme snadno odhadnout hybridizaci XeO2F2. Počet elektronů = ½ [V+N-C+A].

Počet valenčních elektronů ve středovém atomu se značí V. (xenon).

Počet jednovazných (fluorových) atomů připojených k centrálnímu atomu bude N. Kationtový náboj bude C, zatímco aniontový náboj bude A.

Níže se na postup podíváme blíže.

Název molekulyOxid difluorid xenon
Molekulární vzorecXeO2F2
Typ hybridizacesp3d
Bondův úhel91o 105o a 174o
GeometrieTrigonální bipyramidové nebo See Saw

Jádrovým atomem v Xenon Difluoride Difluoride bude xenon, který bude obsahovat 8 valenčních elektronů. Monvalentní okolní atom bude fluor, zatímco dvouvazný okolní atom bude kyslík. Odstraníme osm Xenonových valenčních elektronů a nahradíme je dvěma jednovaznými atomy fluoru. Na konci bude součet rozdělen dvěma.

Když se podíváme na čísla, můžeme vidět, že počet elektronů je ½ [8+2-0+0] = 5

V důsledku toho je konečná hodnota 5, což znamená sp3d hybridizace. Bude 5 sp3d hybridní orbitaly v difluoridu xenondioxidu. Kolem centrálního atomu je 5 elektronových párů se 4 vazebnými páry a 1 volným párem.

6. Oktetové pravidlo:

Jak již bylo řečeno, atomy využívají své valenční elektrony k vytvoření chemických vazeb. Množství a druh vazeb vytvořených atomem jsou na druhé straně určeny elektrony přítomnými v nejvzdálenějším obalu.

Aby se stal stabilní, každý atom se snaží dosáhnout elektrické konfigurace svého sousedního vzácného plynu.

Protože s výjimkou helia mají všechny vzácné plyny ve svém nejvzdálenějším obalu osm elektronů, atomy jiných prvků se snaží dostat do svého valenčního obalu osm elektronů. Pravidlo oktetu je název tohoto pravidla.

Tento pojem byl navržen Waltherem Kosselem a Gilbertem N. Lewisem a slouží jako základ pro všechny ostatní koncepty související s atomy, jako je hybridizace, molekulární geometrie a tak dále.

Také čtení: