Questo articolo riguarda la struttura HSO3-lewis e altre importanti caratteristiche e caratteristiche. Cominciamo con la struttura HSO3-lewis.
HSO3- è una molecola di solfito non metallico. È un oxoanione di zolfo. È anche una base coniugata di acido solforoso. la S centrale è sp3 ibridato come in acido solforoso. Uno dei legami -OH viene sostituito in acido solforoso da O-, cenere+ viene rilasciato dall'acido solforoso. Può agire sia come acido che come base poiché rilascia H+ anche OH- in condizioni idonee.
La S centrale è collegata tramite un O chetonico, un gruppo -OH e un altro O con carica negativa. La carica negativa può essere delocalizzata tra atomi S e O in quanto possono accumulare la carica negativa essendo un atomo elettronegativo.
Alcuni fatti su HSO3-
C'è sempre tautomerismo esistente tra gli anioni bisolfito. Questo fenomeno si osserva nella spettroscopia NMR. Un tautomero ha un doppio legame O e l'altro ha un gruppo -OH. HSO3- può essere preparato da acido solforoso per perdita di protoni o da bisolfito di calcio per perdita di catione di calcio.
H2SO3 = H+ +HSO3-
CaHSO3 = Ca+ +HSO3-
Anche in questo caso, quando l'anidride solforosa viene fatta reagire con una soluzione basica di una base forte, si ottiene HSO3-.
SO2 + OH- = HSO3-
HSO3- è la base coniugata dell'acido solforoso avente prezzo 6.97, quindi è meno basico e meno acido. Come HSO3- è un acido molto debole quindi la sua base coniugata è SO32-.
HSO3- = H+ + COSÌ3-
Anche il bisolfito è un bene agente riducente, può dare idrogeno facilmente.
2HSO-3 + O2 →2SO2-4 + 2H+
1. Come disegnare la struttura HSO3-lewis?
La struttura di HSO3-lewis gioca un ruolo cruciale nella predizione delle diverse caratteristiche covalenti dell'anione. Quindi, cerchiamo di imparare come si può disegnare la struttura HSO3-lewis.
Innanzitutto, contiamo gli elettroni di valenza totali per la struttura HSO3-lewis. I tre costituenti della struttura HSO3-lewis sono S, O e H. gli elettroni di valenza per S, O e H sono rispettivamente 6,6 e 1. Quindi, gli elettroni di valenza totali per la struttura HSO3-lewis sono (4*6) + 1 + 1 =26 elettroni.
La presenza di una carica negativa in più è un segno della presenza di un elettrone in più e quindi aggiungiamo 1 agli elettroni di valenza.
Ora scegliamo S come atomo centrale, poiché ha più e meno elettronegativo di O.
Secondo la regola dell'ottetto, gli elettroni richiesti per la struttura HSO3-lewis sono, 4*8 + 2 +1 = 35 elettroni, ma gli elettroni di valenza della struttura HSO3-lewis sono 26 elettroni. Quindi, la carenza di elettroni è 35-26 = 9 elettroni.
Quella carenza di 9 elettroni sarà accumulata da un numero adeguato di legami che è 4 legami e 1 elettrone in più risiede come carica negativa.
Poiché O è più elettronegativo, così carica negativa su O è il caso più favorevole. Dopo aver assegnato tutti i legami, dovremmo assicurare che tutti gli atomi dovrebbero essere soddisfatti dalla loro valenza.
O è atomi bivalenti, quindi soddisfacendo la sua valenza aggiungiamo un doppio legame tra S e O. Tutte le coppie solitarie sono assegnate su S e o atomi poiché contengono più elettroni nel loro guscio di valenza.
2. HSO3- forma della struttura lewis
HSO3- la forma della struttura di Lewis è simile alla forma molecolare dell'H2SO3 che è piramidale trigonale. Ma la geometria molecolare della struttura HSO3-lewis è tetraedrica secondo la teoria VSEPR e il valore di ibridazione.
Nella struttura HSO3- lewis centrale S subisce sp3 l'ibridazione insieme alla sua coppia solitaria e crea un legame π con l'orbitale 3d. Quindi, secondo VSEPR (coppia di elettroni della shell di valenza) teoria, la molecola dovrebbe adottare la geometria tetraedrica per evitare qualsiasi tipo di repulsione sterica in quanto è una molecola tetracoordinata, ma la forma della molecola è trigonale planare.
Nella forma controlliamo la geometria senza la coppia solitaria, sono coinvolte solo le coppie di legami e ci sono tre coppie di legami responsabili della geometria e la migliore geometria è piramidale trigonale.
3. Elettroni di valenza HSO3
Gli elettroni di valenza totali per la struttura HSO3-lewis sono 26. Questi 26 elettroni sono la somma dei singoli atomi presenti nell'anione.
L'atomo centrale S ha sei elettroni di valenza perché appartiene al gruppo 16°, tra questi due sono da 3s e quattro sono da 3p orbitale.
O ha anche sei elettroni di valenza in quanto appartiene al gruppo VIA della tavola periodica due elettroni di O provengono dall'orbitale 2s e gli altri quattro elettroni appartengono a un altro orbitale 2p del guscio di valenza.
H ha un solo elettrone di valenza in quanto è del gruppo IA e dell'elemento del 1° periodo. Anche la carica negativa sull'anione viene contata come un elettrone.
Quindi, gli elettroni di valenza totali presenti nella struttura HSO3-lewis sono (6*4) + 1 + 1 = 26.
4. HSO3- coppie solitarie della struttura di Lewis
Solo S e O contengono coppie solitarie nella struttura HSO3-lewis. Le coppie solitarie totali sono la somma delle singole coppie solitarie presenti sugli atomi O e S.
S ha sei elettroni di valenza ma S ha quattro legami coppie nella struttura HSO3-lewis condividendo quattro elettroni. Quindi, i restanti due elettroni di valenza esistono come una coppia solitaria sopra S.
O ha anche sei elettroni di valenza e due O hanno due coppie di legami condividendo due elettroni e il resto dei quattro elettroni di valenza come due coppie di coppie solitarie.
Ma una O ha solo una coppia di legami con S e contiene anche un elettrone in più nel suo guscio di valenza. Quindi, ottiene un carica negativa e ora ha sette elettroni e solo una coppia di legami condividendo un elettrone.
Quindi, i restanti sei elettroni esistono come tre coppie di coppie solitarie per quell'atomo di O.
Quindi, le coppie solitarie totali per la struttura HSO3-lewis sono 1+2+2+3 = 8 coppie di coppie solitarie.
5. HSO3- regola dell'ottetto della struttura di lewis
Ogni atomo dopo la formazione del legame seguirà la regola dell'ottetto per la stabilizzazione e otterrà la configurazione del gas nobile. Quindi, ogni singolo atomo nella struttura HSO3-lewis obbedisce anche alla regola dell'ottetto per la stabilizzazione.
La configurazione elettronica di S è [Ne] 3s23p4. Quindi, dalla struttura elettronica di S, è mostrato che ha sei elettroni nel suo orbitale più esterno che sono 3s e 3p. È un gruppo VIA atomo di 3° periodo della tavola periodica, quindi ha sei elettroni di valenza.
S ha bisogno di altri due elettroni nel suo orbitale 3p, quindi il suo orbitale 3p è pieno perché l'orbitale p può contenere un massimo di sei elettroni poiché ha tre sottoinsiemi. Dopo aver guadagnato due elettroni nell'orbitale p di S, il suo orbitale p è riempito come il gas nobile più vicino ed è anche stabile.
Quindi S ha sei elettroni nell'orbitale p e due elettroni nell'orbitale s, quindi S avrebbe otto elettroni nel suo orbitale di valenza e completerebbe il suo ottetto.
Nella struttura HSO3- lewis S fa legami tre sigma e uno π rispettivamente con atomi di H e O. Un elettrone deve essere promosso a un orbitale 3d vuoto e quell'elettrone forma un legame π. Ora S ha tre elettroni spaiati nel suo orbitale 3p e questi tre elettroni creano legami condividendo elettroni.
Ora S ha sei elettroni accoppiati nel suo orbitale 3p e due elettroni nell'orbitale 3s. Quindi, infine, S ha otto elettroni nel suo guscio di valenza che si trova negli orbitali 3s e 3p e completa il suo ottetto come un gas nobile.
O ha configurazione elettronica [He] 2s22p4, quindi ha anche sei elettroni nel suo orbitale di valenza che sono 2s e 2p. Poiché O appartiene al gruppo 16th 2° periodo della tavola periodica, quindi ha anche sei elettroni di valenza come S. O ha più della metà riempito nel suo orbitale 2p e ha bisogno di altri due elettroni per la regola dell'ottetto completo.
Due atomi di O hanno formato due legami nella struttura HSO3- lewis usando due elettroni e ora O ha tre elettroni accoppiati nel suo orbitale p e ha due elettroni nel suo orbitale 2s. Quindi, O ora ha otto elettroni e completa anche il suo ottetto.
Un atomo di O contiene una carica negativa su di esso e ha cinque elettroni al suo interno 2p orbitale e necessita di un altro elettrone.
Quella O ha formato un unico legame con S condividendo uno dei suoi elettroni e ora ha anche sei elettroni nel suo orbitale 2p e due elettroni già nell'orbitale 2s. Quindi, che O ha anche otto elettroni nella sua valenza orbitale come gruppo 18th elemento e completa il suo ottetto per ottenere la stabilizzazione
H ha un solo elettrone nell'orbitale 1s e s orbitale contiene un massimo di due elettroni, quindi ha bisogno di un elettrone in più per poter formare una configurazione elettronica come He. H forma un unico legame con O condivide un elettrone e il suo orbitale 1s è completato.
6. HSO3- addebito formale alla struttura lewis
Poiché la struttura di HSO3-lewis contiene una carica negativa su di essa, quindi dobbiamo calcolare la carica formale per mostrare quale atomo contiene una carica negativa. Assumiamo la stessa elettronegatività per tutti gli atomi presenti nella molecola.
La formula che possiamo usare per calcolare l'addebito formale, FC = Nv - Nlp -1/2 nbp
Dove Nv è il numero di elettroni nel guscio di valenza o nell'orbitale più esterno, Nlp è il numero di elettroni nella coppia solitaria e Nbp è il numero totale di elettroni coinvolti solo nella formazione del legame.
L'addebito formale su S è 6-2-(8/2) = 0
L'addebito formale su O è 6-4-(4/2) =0
L'addebito formale su O è 6-6-(2/2) = -1
L'addebito formale su H è 1-0-(2/2) = 0
Quindi, uno degli atomi di O contiene una carica negativa su di esso perché O ha una carica formale di valore -1.
7. HSO3- angolo della struttura lewis
L'angolo di legame OSO nella struttura HSO3-lewis è maggiore del previsto. Dovrebbe essere intorno a 109.50 come S centrale è sp3 tetraedrico ibridato e simile alla geometria.
L'angolo di legame dipende dall'ibridazione e dalla teoria VSEPR. Quindi, naturalmente, l'AX3 tipo molecola avente coppia solitaria mostra la geometria tetraedrica e l'angolo di legame sarà 109.50. le coppie solitarie richiedevano più spazio e per questo motivo la geometria sarà tetraedrica.
Ma se è presente un fattore di deviazione all'interno della molecola, l'angolo di legame verrà modificato e mostrerà l'eccezione della teoria VSEPR. Nella struttura HSO3-lewis c'è una coppia solitaria insieme a un doppio legame. Quindi, c'è si verifica una massiccia repulsione della coppia di legami solitari. Per ridurre al minimo quella molecola di repulsione cambia la sua geometria in piramidale trigonale.
Ma l'angolo di legame per trigonale planare è 1200. Ma c'è una coppia solitaria e la repulsione della coppia di legame la molecola centrale allinea l'angolo di legame inferiore a 1200 che è 1130 per una configurazione stabile, ma l'angolo di legame lo è superiore a 109.50.
8. HSO3- risonanza della struttura di lewis
A causa della presenza di un'eccessiva densità elettronica nella struttura HSO3-lewis, si verificherà una delocalizzazione della nuvola di elettroni. Questo fenomeno si riferisce alla risonanza.
Ci saranno tre diverse strutture risonanti della struttura HSO3-lewis che saranno possibili. Tra tutte, solo la struttura III è la forma canonica più stabile della molecola in quanto contiene un numero maggiore di legami covalenti, quindi è anche la più stabile e la più contribuente.
La struttura I e II sono simili, quindi hanno una stabilità minore rispetto alla struttura I.
9. Ibridazione HSO3
Nella struttura HSO3- lewis l'atomo S centrale dovrebbe essere sp3 ibridato. Sono presenti atomi diversi con orbitali diversi aventi energia diversa. Quindi, subiscono l'ibridazione per formare orbitali ibridi aventi un'energia equivalente per formare un legame stabile.
L'ibridazione di N è calcolata dalla seguente formula,
H = 0.5(V+M-C+A), dove H= valore di ibridazione, V è il numero di elettroni di valenza nell'atomo centrale, M = atomi monovalenti circondati, C=no. di catione, A=n. dell'anione.
Quindi, l'ibridazione della S centrale è, ½(6+1+1) = 4(sp3)
| Structure | Valore di ibridazione | Stato di ibridazione dell'atomo centrale | Angolo di legame |
| Lineare | 2 | sp/sd/pd | 1800 |
| Planner trigonale | 3 | sp2 | 1200 |
| Tetraedrico | 4 | sd3/sp3 | 109.50 |
| Bipiramidale trigonale | 5 | sp3g/dsp3 | 900 (assiale), 1200(equatoriale) |
| Ottaedrico | 6 | sp3d2/ D2sp3 | 900 |
| Bipiramidale pentagonale | 7 | sp3d3/d3sp3 | 900, 720 |
Quindi, possiamo concludere dalla tabella sopra se l'ibridazione è coinvolta entro 4 orbitali, allora il tomo centrale dovrebbe essere sp3 ibridato.
Ora possiamo capire l'ibridazione di S e la formazione del legame.
Ancora, dal diagramma a scatola, possiamo vedere che uno degli elettroni di S dall'orbitale p viene promosso all'orbitale 3d vuoto e quell'elettrone sta formando un legame π con O che non è coinvolto nell'ibridazione. Quindi, nella struttura HSO3-lewis ci sarà una Dπ-pπ si formerà un legame.
10 HSO3- solubilità
HSO3- è principalmente solubile in acqua ma è anche solubile nelle seguenti soluzioni,
- CCl4
- Metanolo
- Benzene
- toluene
11 È HSO3- solubile in acqua
Sì, HSO3- è solubile in acqua.
La molecola è un anione e per questo ha una certa polarità e per questo è solubile in solventi polari come l'acqua (come si dissolve come).
12 HSo3 è un acido o una base?
HSO3- agisce sia come acido che come base.
HSO3- è una base coniugata di H2SO3, quindi qui può fungere da base e può donare -OH.
Ma in una soluzione acquosa HSO3- può rilasciare H+ e agisce come un acido. la sua base coniugata è SO32-.
13 HSO3 è un acido forte?
No, HSO3- è un acido molto debole.
Il valore pka di questa molecola è molto alto e positivo, il che la rende debole e acida. In soluzione acquosa si dissocia molto lentamente. Ma il suo acido coniugato acido solforoso è un acido moderatamente forte.
14 HSO3 è una base forte?
No, HSO3- non è una base forte.
Il valore pka di HSO3- è quasi neutro. Quindi, non è né un acido forte né nemmeno una base molto forte.
15 HSO3 è una base bronzata?
No, HSO3- non è una base di Bronsted.
Si può pensare che HSO3- possa essere accettato come un protone o H+ facilmente ma dopo aver accettato il protone viene trasferito all'acido solforoso. Quindi, una volta che ha accettato il protone ma dopo aver accettato il protone, non sarà più un cambiamento di base in un acido.
16 HSO3 è acquoso?
No. HSO3- non è acquoso.
È un liquido incolore allo stato fisico ma in una soluzione acquosa si dissocia il suo protone è molto lento e non rimane più nella sua forma originale.
17 HSO3 è un acido di Lewis?
Sì, HSO3- agisce come un acido di Lewis.
S ha un orbitale 3d vuoto energeticamente accessibile. Quindi, le coppie solitarie dalla base lewis adatta possono essere accettate lì e produrre HSO3- come acido lewis.
18 HSO3 è neutro?
No, HSO3- è un anione carico.
Ci sarà una carica negativa presente sulla molecola, in realtà più precisamente la carica negativa è sull'atomo di O. Quindi, la molecola è un radicale acido.
19 HSO3 è polare o non polare?
HSO3- è una molecola polare.
C'è una differenza di carica tra gli atomi S e O. Quindi, un momento di dipolo netto scorrerà dal sito S a O e, a causa della forma asimmetrica della molecola, non c'è possibilità di annullare il momento di dipolo e la molecola ha un momento di dipolo risultante. Quindi, HSO3- è una molecola polare.
20 HSO3 è un acido o una base coniugati?
HSO3- è sia acido coniugato che base coniugata.
HSO3- è la base coniugata dell'acido solforoso. mentre è un acido stesso, la cui base coniugata è SO32-. Quindi, HSO3- può essere sia acido coniugato che base coniugata.
21 HSO3 è uno ione poliatomico?
Sì, HSO3- è uno ione poliatomico.
HSO3- consiste di tre tipi di ioni, la carica negativa è sopra l'atomo di O. Quindi, è un anione poliatomico.
Conclusione
HSO3- è una base coniugata di acido solforoso. ma hSo3- stesso è un acido ma molto debole. Si ionizza lentamente in una soluzione acquosa.
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