Il tetrabromuro di carbonio (CBr4) ha un atomo centrale di carbonio (C) con 4 elettroni di valenza, legati a quattro atomi di bromo (Br), ciascuno dei quali contribuisce con 7 elettroni di valenza. La struttura di Lewis mostra quattro singoli legami C-Br, con 8 elettroni di legame e nessuna coppia solitaria sul carbonio. La molecola adotta una geometria tetraedrica con angoli di legame di circa 109.5°. Nonostante i legami polari C-Br dovuti alle differenze di elettronegatività (C: 2.55, Br: 2.96), CBr4 è nel complesso non polare a causa della sua struttura simmetrica. Questa simmetria influenza le sue proprietà fisiche e il comportamento chimico.
Fatti su CBr4
| Nome Molecolare | tetrabromometano Formula chimica tetrabromuro di carbonioCBr4 Atomo centrale del lewis strutturaCarbonlone pairs presente sull'atomo centrale 0Geometria molecolare di CBr4TetrahedralElectron Geometry of CBr4TetrahedralBond Angle Br – C – Br109.5 degreeNo. dell'elettrone di valenza per CBr4 | 32 |
| La carica formale della molecola CBr4 | 0 | |
| solubilità | Insolubile in acqua Solubile in etere,cloroformio,C2H5OH | |
| Natura acida o basica | CBr4 non è né acido né basico |
Come disegnare la struttura dei punti di Lewis per CBr4?
Di seguito sono riportati i passaggi da seguire per disegnare il Struttura di Lewis della molecola CBr4
Passaggio 1: contare gli elettroni di valenza totali presenti nella molecola CBr4
Il primo passo è trovare il n. di elettroni di valenza presenti nella molecola CBr4.
Il carbonio appartiene al gruppo 14° e il bromo appartiene al gruppo 17° della tavola periodica.
Elettrone di valenza di carbonio = 4
Elettrone di valenza del bromo = 7
| elettroni di valenza | Atomo in CBr4 | Elettroni totali | |
| C | 4 | 1 | * = 4 1 4 |
| Br | 7 | 4 | 7 * 4 = 28 |
| 32 |
Passaggio 2: trova l'elemento meno elettronegativo in CBr4
L'elettronegatività aumenta in un periodo da sinistra a destra, quindi il carbonio è meno elettronegativo del bromo. Mantieni l'atomo meno elettronegativo al centro.
Adesso disegnare la struttura scheletrica della molecola CBr4
CBr4 Struttura scheletricaPassaggio 3: metti due elettroni o un legame tra l'atomo C e Br
Passaggio 3:CBr4 Struttura di LewisPassaggio 4: completare l'ottetto degli atomi esterni
Gli elementi principali del gruppo hanno la tendenza a raggiungere la configurazione dell'ottetto del loro elemento di gas nobile più vicino presente nel gruppo 18. Questa è nota come regola dell'ottetto. Tranne l'idrogeno che completa la configurazione dulet come He
Completa l'ottetto sugli atomi esterni, quindi passa all'atomo centrale
Passaggio 5: completare l'ottetto dell'atomo centrale o creare legami covalenti se necessario
Non è necessario questo passaggio per CBr4 poiché l'ottetto dell'atomo centrale è già completo.
CBR4 Struttura di Lewis
Passaggio 6: verifica il valore dell'addebito formale
Prima di confermare che questo è un perfetto Struttura di Lewis, dobbiamo controllare i valori di addebito formali
Carica formale = elettroni di valenza – (1/2) * elettroni di legame – elettroni non di legame
Elettroni di valenza di carbonio = 4
Elettroni non leganti del carbonio = 0
Elettroni di legame del carbonio = 8 (4 coppie)
Carica formale per atomo di carbonio = 4 – 1/2*8 – 0 = 0
Elettroni di valenza del bromo = 7
Elettroni non leganti del bromo = 6 (3 coppie solitarie)
Elettroni di legame del bromo = 2
Carica formale per atomo di bromo = 7 – 1/2*2 – 6 = 0
Poiché gli elementi C e Br hanno cariche formali meno possibili, abbiamo ottenuto adatto Struttura di Lewis
Qual è l'addebito formale in CBr4 e come viene calcolato?
Possiamo calcolare l'addebito formale usando la formula -
Carica formale = elettroni di valenza – (1/2) * elettroni di legame – elettroni non di legame
Elettroni di valenza di carbonio = 4
Elettroni non leganti del carbonio = 0
Elettroni di legame del carbonio = 8 (4 coppie)
Carica formale per atomo di carbonio = 4 – 1/2*8 – 0 = 0
Elettroni di valenza del bromo = 7
Elettroni non leganti del bromo = 6 (3 coppie solitarie)
Elettroni di legame del fluoro = 2
Carica formale per atomo di bromo =7 – 1/2*2 – 6 = 0
Carica formale sull'atomo di carbonio e bromo in CBr4 Struttura del punto di Lewis è zero.
La molecola CBr4 segue la regola dell'ottetto?
CBr4 contiene 32 elettroni di valenza e tutti gli atomi in CBr4 completano il loro ottetto come si può vedere dal Struttura di Lewis della molecola CBr4. Ciò dimostra che la regola dell'ottetto è seguita dalla molecola CBr4.
Come trovare la forma molecolare e la geometria elettronica della molecola CBr4?
Per trovare la geometria (molecolare/elettrone) della molecola OF2, devono essere seguiti i tre passaggi. Sono -
1) Contare le coppie solitarie presenti sull'atomo centrale nella struttura di CBr4 Lewis
Or
Il numero di coppie solitarie può anche essere trovato usando la formula
Coppia solitaria =1/2*(VE –NA)
VE= elettrone di valenza sull'atomo centrale
NA= Numero di atomi che sono attaccati all'atomo centrale
Nella molecola CBr4, gli elettroni di valenza dell'atomo di carbonio centrale sono 4 e ad esso sono attaccati quattro atomi esterni.
Coppie solitarie = 1/2* (4 – 4) = 0
2) Trova il numero di ibridazione della molecola CBr4
L'ibridazione dell'atomo centrale può essere trovata usando la formula.
Numero di ibridazione = NA + LP
Dove-
NA- è il numero di atomi attaccati all'atomo centrale
LP – è il numero di coppie solitarie sull'atomo centrale
Ci sono 4 atomi attaccati al carbonio senza coppie solitarie presenti su di esso.
Numero di ibridazione = 4 + 0 = 4
Il numero di ibridazione della molecola CBr4 è 4
Quindi, l'ibridazione della molecola CBr4 è Sp3
3) Utilizzare la teoria VSEPR per determinare la geometria molecolare/elettronica CBr4
Abbiamo determinato ibridazione di CBr4 come SP3 e nessuna coppia solitaria presente sull'atomo centrale.
Ora secondo la notazione AXnEx della teoria VSEPR troveremo la notazione VSEPR per la molecola CBr4
Notazione AXnEx
Dove-
A – è l'atomo centrale
X – è il numero di atomi attaccati all'atomo centrale
E - è il numero di coppie solitarie di elettroni sull'atomo centrale
Secondo il Struttura del punto di Lewis del tetrabromuro di carbonio, l'atomo centrale è il carbonio che ha 4 atomi di fluoro collegati ad esso e nessuna coppia solitaria presente su di esso.
Quindi la formula CBr4 diventa AX4
Secondo il grafico VSEPR, la molecola con formula AX4 ha forma molecolare come tetraedrico e geometria elettronica tetraedrico.
| Domini totali | Formula generale | Atomi legati | Coppie solitarie | Forma Molecolare | Geometria elettronica |
| 1 | AX | 1 | 0 | Lineare | Lineare |
| 2 | AX2 | 2 | 0 | Lineare | Lineare |
| AXE | 1 | 1 | Lineare | Lineare | |
| 3 | AX3 | 3 | 0 | Trigonale Planare | Trigonale Planare |
| AX2E | 2 | 1 | piegato | Trigonale Planare | |
| AXE2 | 1 | 2 | Lineare | Trigonale Planare | |
| 4 | AX4 | 4 | 0 | Tetraedrico | Tetraedrico |
| AX3E | 3 | 1 | Piramide Trigonale | Tetraedrico | |
| AX2E2 | 2 | 2 | piegato | Tetraedrico | |
| AXE3 | 1 | 3 | Lineare | Tetraedrico |
GRAFICO VSEPR
Geometria tetraedrica di CBr4La molecola CBr4 è polare o non polare?
CBr4 è una molecola non polare è confermata da tre fattori:
1) Elettronegatività:
Il bromo (elettronegatività 2.96) è più elettronegativo del carbonio (elettronegatività 2.55) Essendo più elettronegativo del carbonio, il bromo attira gli elettroni verso di sé più fortemente.
La molecola è polare quando la differenza di elettronegatività tra gli atomi nella molecola è maggiore di 0.4
La differenza di elettronegatività tra carbonio e bromo è 0.41
2) Forma geometrica/molecolare:
La struttura geometrica della molecola CBr4 è tetraedrica.
I quattro dipoli di quattro legami C-Br sono in direzione opposta. Ora, a causa della geometria tetraedrica (che è simmetrica), tutti i dipoli vengono cancellati l'uno dall'altro.
3) Momento di dipolo:
A causa della geometria simmetrica del CBr4 (tetraedrico), tutti i 4 dipoli vengono cancellati l'uno dall'altro risultando in un momento di dipolo complessivo di 0 per CBr4.
Tutti questi fattori mostrano che CBr4 è una molecola non polare.
Qual è l'ibridazione per la molecola CBr4?
L'atomo di carbonio dell'atomo centrale condivide quattro elettroni con quattro atomi di bromo. Quindi nella struttura di Lewis c'è una presenza di quattro coppie di elettroni di legame sull'atomo di carbonio nella struttura di Lewis della molecola CBr4
Per condividere gli elettroni con gli atomi di bromo, gli orbitali dell'atomo di carbonio subiscono l'ibridazione per accogliere gli elettroni.
La configurazione elettronica di carbonio e bromo allo stato fondamentale è:
Carbonio allo stato fondamentale 1s2 2s2 2p2
Bromo allo stato fondamentale 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5
Configurazione elettronica del carbonio dopo aver acquisito quattro elettroni per soddisfare l'ottetto formando legami con il bromo-
Carbonio 1S2 2S2 2Px2 2Py2 2Pz2
Numero sterico = Numero di atomi legati all'atomo centrale + Numero di coppie solitarie di elettroni attaccati all'atomo centrale
Numero sterico = 4 + 0 = 4
Quindi, l'ibridazione per l'ossigeno dell'atomo centrale in CBr4 è Sp3
La molecola CBr4 mostra risonanza?
Una molecola mostra risonanza quando -
- La molecola ha legami doppi e singoli alternati.
- La molecola ha presenza di coppia solitaria in coniugazione con il doppio legame.
Il tetrafluoruro di carbonio non ha un doppio legame, quindi CBr4 non mostra risonanza.
CBr4 è ionico o un composto covalente?
CBr4 è un composto covalente poiché il legame tra carbonio e bromo è formato dalla condivisione di elettroni.
Conclusione:
Per riassumere ciò di cui abbiamo discusso in questo articolo –
L'ibridazione della molecola CBr4 è Sp3. Sia la geometria molecolare che la geometria elettronica di CBr4 sono tetraedriche. Il l'angolo di legame Br-C-Br è di 109.5 gradi. Gli elettroni di valenza totali presenti nella molecola CBr4 sono 32.
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