Gecl4 Struttura di Lewis, caratteristiche: 17 fatti da sapere

by

Il tetracloruro di germanio incolore appare come un liquido fumante.

Come composto covalente, il suo punto di ebollizione e di fusione sono bassi e viene utilizzato come intermedio per i processi ottici.

Come disegnare la struttura lewis di Gecl4?

Utilizzando i simboli atomici di germanio e cloro, la struttura lewis di GeCl4 mostra la natura covalente per distribuzione degli elettroni dell'orbita esterna, sparsi attorno al particolare atomo nella molecola di GeCl4.

Nel moderno Tavola periodica l'atomo di alogeno Il cloro è nel gruppo 17 con disposizione elettronica [Ne] 3s2 3p5 e l'atomo di germanio contiene i suoi elettroni dell'orbita esterna in 4s e 4p con orbitale 3d riempito, la disposizione è [Ar] 3d10 4s2 4p2 come elemento del gruppo 14.

Quindi quattro cloro e germanio hanno congiuntamente 32 elettroni significa sedici coppie di elettroni per la formazione di molecole poiché si trovano nel guscio esterno e possono essere facilmente energizzati per una bassa attrazione da parte del nucleo.

gecl4 struttura lewis
GeCl4 struttura legislativa

Come molecola penta-atomica, devi scegliere l'atomo centrale, qui Ge sta per la sua elettro-positività che sarà al centro e gli atomi di alogeno sono scritti attorno ad esso con il segno del punto degli elettroni di valenza.

gecl4 struttura lewis
GeCl4 struttura legislativa

Gecl4 risonanza della struttura di lewis

Nel GeCl4 struttura legislativa, Gli atomi di cloro hanno un elettrone non condiviso, che può delocalizzarsi dall'atomo genitore e formare diverse strutture risonanti, tra queste, che hanno la carica formale "zero" che sarebbe la configurazione stabile.

Il cloro è più elettronegativo dell'atomo di germanio, crea una carica positiva parziale sull'atomo di germanio che occupa anche l'orbitale 4d vuoto come elemento di 4th periodo, così Pi (π) legame di ritorno si verifica ie3pπ (Cl) – 4dπ (Ge) nella molecola.

Nella molecola il germanio non ha elettroni non condivisi su di esso, ma per l'orbitale vacante ce l'ha, l'elettrone non condiviso dell'atomo di cloro può delocalizzare a quell'orbitale e diffondersi su due atomi che si traduce nella formazione del legame pi parziale (π) nella molecola.

Poiché gli elettroni di non legame del ligando, l'atomo di cloro coinvolge nel legame che è opposto alla normale transizione elettronica, è chiamato back bonding, produce una struttura lewis GeCl4 risonante.

Gecl4 lewis forma della struttura

La geometria e la forma molecolare sono due cose leggermente diverse che possiamo comprendere chiaramente dall'ibridazione orbitale dell'atomo centrale di una molecola covalente, dove l'atomo centrale possiede una coppia solitaria che disturba la geometria.

Se non ci sono elettroni non condivisi (quindi nessuna repulsione sterica) la geometria e la forma della molecola diventano le stesse, come nel caso della struttura lewis di GeCl4 poiché la geometria è tetraedrica (per l'atomo centrale ibridato sp3), anche la forma è tetraedrica.

gecl4 struttura lewis
GeCl4 forma della struttura lewis

Gecl4 lewis struttura addebito formale

La carica formale viene calcolata per l'atomo della molecola, per trovare la forma canonica stabile in cui si presume che la distribuzione uguale della nuvola di elettroni di legame in una molecola covalente con l'aiuto dell'elettrone di valenza totale, degli elettroni di legame e non condivisi.

Nella forma canonica stabile di GeCl4 la struttura lewis Ge non ha elettroni non condivisi, quindi il formale sarà (4- 0- 8/2) = 0 e con tre coppie di elettroni non condivisi la carica formale di Cl sarà (7- 6- 8/2) = 0; che indica la stabilità energetica.

Gecl4 angolo della struttura lewis

Nel tipo covalente di legame che è formato dalla sovrapposizione di orbitali ibridati, viene misurato l'angolo tra tale nuvola di elettroni di legame, dipende dall'ibridazione dell'orbitale esterno dell'atomo centrale che ha partecipato al legame.

Nella struttura di GeCl4 lewis l'atomo più elettropositivo è il germanio i cui orbitali 4s e 4p si mescolano, formano un orbitale ibridato sp3, quindi l'atomo non ha elettroni non condivisi che disturbano la geometria per repulsione, rendono l'angolo di legame accurato di 109.5̊ come per sp3.

Gecl4 regola dell'ottetto della struttura lewis

Otto elettroni devono essere distribuiti nell'ultima orbita piena, funzioni d'onda di energia specifica per soddisfare l'energia di stabilizzazione, nota come regola dell'ottetto che la stabilità dei gas naturalmente inerti, causa la loro natura inattiva.

Dalla tavola periodica possiamo dire che Ge deve trasferire o accettare quattro elettroni, il che è molto difficile dove Cl ha bisogno di un elettrone in più per stabilizzare la sua configurazione, di conseguenza Ge condivide quattro elettroni con quattro atomi di Cl in GeCl4 struttura legislativa per soddisfare la regola.

Gecl4 lewis struttura coppie solitarie

La coppia di elettroni di valenza si diffonde solo sull'atomo genitore e non prende parte alla formazione del legame, aumenta la concentrazione della nuvola di elettroni della coppia solitaria che provoca repulsione sterica e disturba la geometria di una molecola.

Dall'ibridazione vediamo che il germanio non ha elettroni non condivisi poiché quattro elettroni di valenza vengono ibridati per formare legami e per ciascuno degli atomi di Cl di GeCl4 struttura legislativa hanno sei elettroni non condivisi poiché uno degli elettroni 3p si sovrappone all'elettrone orbitale Ge sp3.

Elettroni di valenza Gecl4

Gli elettroni di valenza sono l'ultimo guscio contenente elettroni che sono molto distanti dal nucleo così energeticamente disponibili per l'eccitazione nella reazione chimica poiché sono legati in modo lasco da forza nucleare e se c'è l'orbitale 'd' (diffuso) rendi più facile.

Essendo un elemento di blocco 'p' del gruppo 14 in 4th Punto, Ge ha due elettroni in 4s e due in 4p mentre ogni Cl ha sette elettroni in 3s e 3p orbitale, quindi trentadue elettroni debolmente limitati di cinque atomi hanno partecipato alla formazione di molecole come elettroni di valenza.

Ibridazione Gecl4

L'ibridazione è il concetto per l'atomo centrale di composti covalenti in cui orbitali atomici energeticamente non equivalenti si mescolano per formare orbitali con la stessa energia, quindi la sovrapposizione degli orbitali ibridi atomici diventerà più facile nella formazione di molecole.

Essendo un atomo del gruppo "p", l'atomo centrale germanio ha quattro elettroni del guscio esterno in 4s e 4p, mentre condivide questi elettroni per una migliore sovrapposizione degli orbitali 4s e 4p si mescola, creando un nuovo orbitale ibrido "sp3" con nuova forma ed energia rispetto al precedente .

Gecl4 solubilità

Ad una certa temperatura la solubilità di GeCl4 in qualsiasi solvente è misurata dal concentrazione che può essere dissolta fino all'equilibrio si verifica nella soluzione che dipende dalla sua natura non polare oltre ad avere un orbitale d vuoto.

Essendo una molecola non polare si dissolve facilmente nei solventi come benzene, etere, cloroformio, CCl4 poiché anche questi sono di natura non polare, si dissolvono anche leggermente in HCl diluito o H2SO4 diluito per natura leggermente elettrolitica per metalloide Ge ma non in uno concentrato.

Gecl4 è solubile in acqua?

GeCl4 è solubile in acqua poiché idrolizza prontamente nonostante sia una molecola covalente, per i due motivi; è nel periodo 4 con orbitale 'd' diffuso nel gruppo 14, lo rende di dimensioni maggiori e per orbitale 'd' può accettare attacchi nucleofili.

Al momento dell'attacco nucleofilo dell'acqua, non deve affrontare la resistenza per le grandi dimensioni atomiche di Ge e l'orbitale "d" può estendere la coordinazione, quindi il legame Ge-Cl si rompe e si forma il legame Ge-idrossile con la produzione di GeCl3 (OH ) e acido cloridrico (HCl) come prodotto collaterale.

Nella reazione vengono rilasciate altre quattro molecole di HCl da una molecola di GeCl4 e da GeO2 come prodotto della Reazione di idrolisi.

Gecl4 è un elettrolita forte?

Poiché Ge è di natura metallloide, mostrane alcuni semiconduttore natura, quindi la struttura di GeCl4 lewis può agire come elettrolita a volte ma non è forte come elettroliti metallici.

Gecl4 è acido o basico?

Qualsiasi molecola che rilascia ioni idrogeno (H+) in soluzione o accetta elettroni è considerata un acido. Nella molecola GeCl4, il germanio può sopportare elettroni dal donatore rendendolo di natura acida.

Per avere un orbitale 4d diffuso vacante, può sopportare un attacco nucleofilo accettando una coppia di elettroni e aumentare il numero di coordinazione.

Gecl4 è polare o non polare?

Nella molecola di cloruro di germanio, l'elettronegatività di Cl è 3.16 e quella di Ge è 2.01 sulla base della scala di Pauling, fa differenza della capacità di attrazione della nuvola di elettroni di legame, risulta la formazione di legami polari ma per la natura altamente simmetrica la polarità complessiva di GeCl4 diventa zero.

Se questa differenza di elettronegatività è 0.4 o superiore a quella si verifica una separazione di carica nel legame, che risulta un legame polare (quantità vettoriale) come Momento dipolo (µ) può essere calcolato moltiplicando la carica separata (δ) e la distanza tra le cariche (r) nel legame.

Poiché l'atomo Ge della struttura lewis di GeCl4 non ha elettroni non condivisi, quindi la geometria non può essere distorta dall'effetto sterico della coppia solitaria, la rende altamente simmetrica in modo che il vettore del momento di dipolo possa annullarsi a vicenda e rendere GeCl4 una molecola non polare.

gecl4 struttura lewis
GeCl4 lewis structurte polarità

Gecl4 è un acido o una base di Lewis?

GeCl4 è un acido di Lewis in quanto può accettare la nuvola di elettroni dal donatore e estenderne la coordinazione per avere l'orbitale "d" poiché appartiene al periodo 4 della tavola periodica, mentre possiede una carica positiva parziale poiché il cloro è un atomo altamente elettronegativo.

Ge ha quattro elettroni dell'orbita esterna distribuiti in 4s e 4p, quindi il trasferimento di questi può essere un processo altamente richiesto. Quindi condividendo gli elettroni tende a formare molecole e per orbitale 4d vacante accetta anche elettroni come acido di Lewis.

Gecl4 è lineare?

La geometria e la forma di GeCl4 è tetraedrica, non lineare.

Conclusione:

Per aver diffuso GeCl4 orbitale 4d vuoto, la struttura lewis mostra alcune proprietà inaspettate, diverse dal suo elemento del periodo superiore come il carbonio.

Leggi anche: