GaCl3 Struttura di Lewis, caratteristiche: 19 fatti che dovresti sapere

In questo articolo, discutiamo del tricloruro del gruppo 13th elemento. Discutiamo della struttura di lewis di GaCl3 e di diversi fatti importanti.

GaCl3 o tricloruro di gallio è un esempio di trialogenuro del gruppo 13th elemento. Ga è molto stabile nel suo stato di ossidazione +3 perché in quello stato la sua configurazione elettronica sarà d10. Ga è il metallo del gruppo principale, quindi ha un'affinità per legarsi con atomi elettronegativi come Cl. A causa della carenza di elettroni, GaCl3 esiste come forma dimero allo stato solido, Ga2Cl6 come Al2Cl6. Nella forma dimer, formerà un legame 3c-4e.

GaCl3 ha un punto di ebollizione alto e un punto di fusione molto basso. GaCl3 è sp2 ibridato. Ga ha riempito d elettroni, quindi gli orbitali 4s e 4p partecipano all'ibridazione o a qualsiasi tipo di formazione di legami. Il basso stato di ossidazione del Ga può permettere di essere coinvolto nella formazione di complessi per il GaCl3.

1. Come disegnare la struttura lewis GaCl3?

Per un elemento di blocco ap o qualsiasi tipo di elemento che possa formare una molecola, è necessario disegnarne struttura legislativa per osservare la struttura del legame, il legame, il metodo, ecc. Consideriamo il disegno della struttura lewis di GaCl3.

Struttura di Lewis GaCl3
Struttura di Lewis GaCl3

Passo 1- Il primo passo è contare gli elettroni di valenza di ogni atomo nella molecola e sommarli. Quindi prima calcoliamo gli elettroni di valenza nel GaCl3 struttura legislativa. Ga è il gruppo di blocchi p 13th elemento. La configurazione elettronica di Ga è [Ar]3d104s24p1. Quindi, ha un orbitale d vuoto e tre elettroni di valenza negli orbitali 4 s e 4 p. Anche in questo caso, Cl è anche a elemento del blocco p ma appartiene al gruppo della famiglia degli alogeni 17th elemento. La configurazione di Cl è [Ne]3s23p5. Quindi, ha sette elettroni nel suo guscio di valenza. Quindi gli elettroni di valenza totali nella struttura di Lewis GaCl3 sono 3+(7*3)=24 elettroni.

Passo 2 - nel 2nd passo, dobbiamo decidere l'atomo centrale di qualsiasi molecola. Nella struttura di lewis GaCl3, Ga è un metallo a blocchi, quindi mostra una carica positiva, quindi la sua elettronegatività è molto bassa e per questo motivo, Ga sarà scelto come atomo centrale nella struttura lewis di GaCl3. Tre atomi di Cl sono presenti sui tre lati degli atomi di Ga centrali.

Passo 3 - In questo passaggio, dobbiamo calcolare quanti numeri di obbligazioni sono richiesti secondo la regola dell'ottetto. Secondo la regola dell'ottetto, ogni elemento del blocco p tenta di completare il suo guscio di valenza di otto elettroni. Quindi, per la struttura di Lewis GaCl3 gli elettroni necessari secondo la regola dell'ottetto saranno 8*4 = 32 elettroni. Allo stato solido, GaCl3 esiste come dimero, quindi nel dimero, gli elettroni necessari raddoppieranno rispetto al monomero. Quindi, gli elettroni necessari saranno 32*2 = 64 elettroni.

Ma gli elettroni di valenza per il monomero GaCl3 saranno 24 e per il dimero saranno 24*2 = 48 elettroni. Nel dimero ci sarà un doppio legame metallo-metallo e saranno necessari quattro elettroni.  Quindi, nel dimero GaCl3 i legami richiesti a parte i legami metallo-metallo saranno 1/2(64-4-48) = 6 legami e nel monomero GaCl3 i legami richiesti saranno 3 legami.

Passo 4 Nel quarto passaggio abbiamo aggiunto tutti gli atomi per il numero richiesto di legami. Nella struttura di lewis GaCl3, ci saranno un minimo di tre obbligazioni ci sono quindi, Ga e tre atomi di Cl sono attaccati tramite tre legami singoli.

Passo 5 In questo passaggio cerchiamo di soddisfare l'ottetto di ogni atomo nella struttura lewis di GaCl3. Dopo aver aggiunto i tre legami, l'ottetto di Ga viene completato tramite la formazione di un dimero. Ma per il Cl, esistono sei elettroni nel loro guscio di valenza e per completare l'ottetto esistono come coppie solitarie sugli atomi di Cl.

2. Forma della struttura di lewis GaCl3?

La forma della molecola dipende dall'ibridazione, dalla modalità di legame e dalla presenza degli atomi circostanti. Ci sono tre atomi circostanti per Ga nella struttura lewis di GaCl3, quindi la forma accettabile è trigonale planare.

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Forma GaCl3

Ga è un elemento di blocco ap e ha solo tre elettroni nel suo guscio di valenza e stanno formando un legame con tre atomi di Cl. Non ci sono altri elettroni presenti nel guscio di valenza di Ga nel GaCl3 struttura legislativa. GaCl3 è un AX3 tipo di molecola senza coppie solitarie di atomi centrali, quindi secondo la teoria VSEPR, dovrebbe adottare una geometria trigonale planare. Ancora, dall'ibridazione, possiamo dire che se l'atomo centrale è sp2 ibridato in modo che la forma della molecola sia trigonale planare.

3. Angolo della struttura di lewis GaCl3?

Per una molecola trigonale planare, un angolo di legame dovrebbe essere 1200. Se non è presente alcun fattore di deviazione, come la repulsione delle coppie solitarie, la grande dimensione degli atomi circostanti, ecc. Nel GaCl3 l'angolo di legame Cl-Ga-Cl è 1200.

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Angolo di legame GaCl3

Nella struttura di lewis GaCl3, Cl-Ga-Cl è di circa 1200. Quindi, è evidente dalla struttura di GaCl3 che è trigonale planare e non c'è repulsione della coppia di legami solitari. In realtà, nella struttura lewis GaCl3, non è presente alcun fattore di deviazione, quindi l'angolo di legame è idealmente 1200.

4.    Elettroni di valenza GaCl3

Il numero di elettroni di valenza per GaCl3 struttura legislativa viene calcolato individualmente per Ga e tre atomi di Cl. Ga e Cl sono entrambi elementi di blocco p, quindi contiamo solo gli elettroni negli orbitali p, perché quegli elettroni sono gli elettroni di valenza per GaCl3.

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Elettroni di valenza GaCl3

Nel GaC3 struttura legislativa, Ga e Cl hanno rispettivamente tre e sette elettroni nel loro guscio di valenza. La configurazione elettronica di Ga e Cl sono[Ar] 3d104s24ped  [Ne] 3s23p5 rispettivamente. Quindi, gli elettroni di valenza totali nel GaCl3 struttura legislativa sono 3+(7*3)=24

5. GaCl3 lewis struttura coppie solitarie

Nella struttura GaCl3lewis, solo gli atomi di cl hanno le coppie solitarie, non il Ga centrale. Tutti gli elettroni di valenza di Ga sono coinvolti nella formazione del legame.

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Coppie solitarie GaCl3

Dalla configurazione elettronica, è evidente che ci sono solo tre elettroni nel guscio di valenza di Ga e tutti gli elettroni sono coinvolti nella formazione del legame e non ci sono elettroni nel guscio di valenza di Ga. Quindi, Ga è mancanza di coppia solitaria .

Ma Cl ha sette elettroni nei suoi orbitali di valenza, quindi ha sette elettroni di valenza e un solo elettrone è coinvolto nella formazione del legame e il resto dei sei elettroni esiste come tre coppie di coppie solitarie. Quindi, ci sono solo atomi di Cl contenenti coppie solitarie nella struttura lewis GaCl3.

Quindi, le coppie solitarie totali nel gaCl3 struttura legislativa sono 3*3 = 9 paia di coppie solitarie.

6.      Carica formale della struttura di lewis di GaCl3

GaCl3 la struttura lewis è parzialmente carica o è prevista neutra dal suo valore di carica formale. Tenendo conto della stessa elettronegatività per Ga e Cl dovremmo calcolare la carica formale della molecola.

È un concetto teorico, quindi l'addebito formale ha una formula specifica e la formula è,

FC = Nv - Nlp -1/2 nbp

L'addebito formale su Ga è 3-0-(6/2) = 0

La carica formale su Cl è 7-6-(2/2) = 0

Quindi, la struttura GaCl3 lewis è neutra rispetto al suo valore di carica formale.

7.    GaCl3 regola dell'ottetto della struttura lewis

Nel GaCl3 struttura legislativa, solo Cl ha completato il suo ottetto completando il guscio di valenza con otto elettroni e Ga non ha completato il suo ottetto.

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Dimero di GaCl3

Cl ha sette elettroni nel suo guscio di valenza e condivide un legame tramite due elettroni con Ga e ha completato il suo ottetto per formare un unico legame. Ma nel caso di Ga, ci sono tre elettroni nel guscio di valenza e Ga fa tre legami con altri tre elettroni, quindi ci sono sei elettroni nel guscio di valenza di Ga e non è completo il suo ottetto. Ecco perché Ga può accettare più elettroni per soddisfare la sua carenza di elettroni e rende dimero per completare l'ottetto.

Quando forma un dimero, entrambi gli atomi di Ga in forma dimero completano il loro ottetto collegando gli atomi di cl. Questo modello può essere spiegato tramite Legame 3c-4e.

8.    Risonanza della struttura di lewis GaCl3

Non ci sono tali nubi di elettroni presenti sugli atomi di Ga per la delocalizzazione in diverse forme di scheletro. Ecco perché la struttura lewis GaCl3 non mostra alcuna struttura risonante.

9.    Ibridazione GaCl3

Dalla forma della molecola e dal coinvolgimento dell'orbitale, possiamo dire che GaCl3 struttura legislativa è ibridizzato sp2.

Possiamo calcolare l'ibridazione GaCl3 usando la seguente formula,

H = 0.5(V+M-C+A)

Nella struttura di lewis GaCl3, l'atomo di Ga centrale è, ½(3+3+0+0) =3 (sp2 ibridati).

Se l'atomo centrale di una molecola è coinvolto in tre orbitali nell'ibridazione, allora sarà sp2 ibridato.

Cerchiamo di capire l'ibridazione della struttura di lewis GaCl3,

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Ibridazione GaCl3

Dal diagramma a scatola della struttura lewis di GaCl3, è evidente che Ga centrale è sp2 ibridato dove sono coinvolti solo gli orbitali 4s e 4p e ci sono orbitali p vuoti in Ga, quindi il monomero GaCl3 non completa il suo ottetto.

10    Solubilità GaCl3

GaCl3 è solubile nei seguenti solventi,

  • Water
  • Benzene
  • CCl4
  • CS2

11    GaCl3 è solubile in acqua?

Come discusso, il precedente GaCl3 è molto solubile in acqua, poiché è libero p orbitale quindi le coppie solitarie di atomo di ossigeno possono essere attaccate e per questo motivo può produrre un addotto e il risultato è solubile in acqua. GaCl3 è molto sensibile all'umidità.

12. GaCl3 è un elettrolita forte?

Sì, GaCl3 è un elettrolita molto forte, in un soluto acquoso, lo ione può essere facilmente ionizzato a Ga3+ e 3Cl-, entrambi gli ioni sono buoni conduttori di elettricità ed entrambi sono solubili in acqua, rendendo la soluzione un buon conduttore di elettricità.

13    GaCl3 è polare o non polare?

GaCl3 è disciolto in acqua, quindi è un segno che GaCl3 è una molecola polare. La differenza di elettronegatività tra GA e Cl è enorme, il che rende la molecola polare. Ancora una volta, a causa della forma asimmetrica, lo sgombro ha un momento di dipolo risultante.

14    GaCl3 è acido o basico?

GaCl3 è acido, piuttosto è un acido di Lewis molto forte.

15 GaCl3 è un acido o una base di Lewis?

Nella struttura di lewis GaCl3, è presente un orbitale p vuoto per Ga, questo orbitale p è energeticamente accessibile e può prendere elettroni o coppie solitarie da una base lewis adatta e funge da acido lewis più forte, ma nel dimero dal p vuoto l'orbitale viene riempito dopo la formazione del legame, quindi il dimero non è un buon acido lewis.

16 GaCl3 è paramagnetico o diamagnetico?

Dopo la formazione del legame tutti gli elettroni di valenza di GaCL3 e anche per Ga(III_ tutti gli elettroni d sono accoppiati. Quindi, Gacl3 o Ga(III) è di natura diamagnetica.

17 GaCl3 è lineare?

No, GaCl3 non è lineare, la forma della struttura lewis di GaCL3 è trigonale planare ed è evidente anche dall'angolo di legame e dal suo valore di ibridazione.

18 Angolo di legame GaCl3

Il GaCl3 la forma della struttura di Lewis è trigonale planare e l'ibridazione il valore è sp2, quindi l'angolo di legame è 1200.

19 Punto di ebollizione del GaCl3

Il punto di ebollizione di GaCl3 è molto alto perché allo stato solido due centri di Ga sono fortemente legati e il solido è liquefatto. Allo stato liquido poiché i legami Ga-Ga sono estremamente forti alla temperatura molto elevata richiesta per rompere quei legami, quindi ha un punto di ebollizione molto alto.

Conclusione

Nella struttura di lewis GaCl3, Ga è sp2 ibridato ma c'è carenza di elettroni nel centro Ga e per soddisfare, la carenza GaCl3 esiste come forma dimero tramite legame 3c-4e.

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