OBR2 Struttura di Lewis, Geometria, Ibridazione: 5 passaggi (risolto)

L'ossibromuro (OBr2) ha un atomo centrale di ossigeno (O) con 6 elettroni di valenza, che forma legami singoli con due atomi di bromo (Br), ciascuno dei quali contribuisce con 7 elettroni di valenza. La struttura di Lewis mostra due singoli legami O-Br e due coppie solitarie sull'atomo di ossigeno, utilizzando 20 elettroni di valenza in totale. OBr2 adotta una geometria molecolare piegata con un angolo di legame leggermente inferiore a 109.5°, influenzato dalla repulsione delle coppie solitarie-legame. I legami O-Br sono polari a causa della differenza di elettronegatività (O: 3.44, Br: 2.96), rendendo la molecola complessivamente polare. Questa struttura influenza la sua reattività chimica e il potenziale utilizzo nelle reazioni di alogenazione.

Mediante la disposizione degli elettroni del guscio più esterni, è possibile determinare la struttura più energeticamente stabilizzata della struttura di lewis obr2. In una struttura lewis gli elettroni vagamente limitati dalla forza nucleare sono mostrati attorno ai simboli atomici.

Struttura di Lewis OBr2
Struttura di Lewis OBr2

Come disegnare la struttura di lewis per OBR2

Nella struttura di Lewis obr2 vediamo un diagramma di base in cui è mostrato lo scheletro di legame O-Br della molecola.

Utilizzando i simboli atomici di ossigeno e bromo, l'obr2 struttura legislativa mostra la posizione degli atomi nella molecola con elettroni in eccesso (oltre agli elettroni di legame) attorno al particolare atomo.

Nel moderno Tavola periodica L'ossigeno è nel gruppo 16 e il bromo è nel gruppo 17. Gli elettroni nell'ultima orbita dell'atomo di ossigeno sono [He] 2s2 2p4. La disposizione elettronica dell'atomo di bromo è [Ar] 3d10 4s2 4p5.

Nei livelli di energia dell'orbita esterna degli atomi di ossigeno e bromo, sono disponibili venti particelle caricate negativamente (7 + 7 + 6) significa dieci coppie di elettroni per la formazione di legami nell'obr2 struttura legislativa.

L'ossigeno è al centro della struttura del punto elettronico obr2 e due atomi di bromo collegati al lato opposto dell'atomo centrale. Dopo questa disposizione; gli elettroni di valenza sono posti in base al loro atomo genitore.

Per coprire l'ultima orbita con otto elettroni, gli atomi di ossigeno e bromo condividono la nuvola di elettroni. Per creare un unico legame, si uniscono due nubi di elettroni, che è mostrato da una singola linea in obr2 struttura legislativa.

In questo sopra obr2 struttura legislativa, sia gli atomi di ossigeno che quelli di bromo hanno un totale di otto coppie di elettroni non condivisi in eccesso.

OBR2 forma della struttura lewis

Secondo la teoria del legame di Valence, la forma di una molecola è la forma distorta della geometria della molecola se l'atomo centrale contiene una coppia di elettroni non condivisa.

I Teoria VSEPR stati con maggiore densità di carica la capacità di repulsione della nuvola di elettroni a coppia solitaria è maggiore della nuvola di coppie di elettroni di legame. L'atomo centrale di ossigeno ha due coppie di nuvole di elettroni non leganti che occupano molto spazio per creare repulsione sterica sulla nuvola di elettroni di legame.

L'atomo di ossigeno nella molecola obr2 ha un orbitale ibrido sp3, quindi la relativa geometria sarebbe come tetraedrica. Ma la nuvola di elettroni che produce repulsione sterica disturba la geometria e forma una molecola a forma piegata.

OBR2 addebiti formali della struttura lewis

La carica formale è la densità di carica di un atomo in una particolare configurazione a punti elettronici, dove si presume che la nuvola di elettroni di legame sia equamente distribuita.

Carica formale degli atomi in obr2 struttura legislativa può essere calcolato dall'equazione, f = (n – lp – (bp/2)). Dove 'n' è il numero degli ultimi elettroni dell'orbita, lp è gli elettroni non condivisi e bp è l'elettrone che lega coppie di un particolare atomo.

Dalla tavola periodica, sappiamo che l'atomo di ossigeno ha sei elettroni e l'atomo di bromo ha sette elettroni nel loro ultimo guscio elettronico riempito. Nell'obr2 struttura legislativa ogni atomo di bromo ha tre coppie solitarie in cui l'atomo di ossigeno ha due coppie di nuvola di elettroni non leganti.

Carica formale dell'atomo di bromo nella struttura a punti dell'elettrone sopra obr2, {7- 6 - (1/2 × 2)} = 0.

Per atomo di ossigeno nel struttura legislativa l'addebito formale è {6- 4- (1/2×4)} = 0.

Poiché gli atomi di questa struttura a punti elettronici sopra obr2 hanno carica formale "zero", quindi questa struttura obr2 lewis è molto stabile dal punto di vista energetico rispetto alle altre possibili strutture.

OBR2 lewis struttura coppie solitarie

Una coppia di elettroni che rimane non condivisa in una formazione di legame chimico è chiamata coppia solitaria. La densità della nuvola di elettroni a coppia solitaria si concentra solo sull'atomo contenente.

Per formare obr2 struttura legislativa, sono coinvolti ventuno elettroni dell'orbita riempita dei tre atomi. Tra questi, due coppie (quattro elettroni) di elettroni determinano la formazione di legami O-Br. Otto coppie di elettroni sono in eccesso, questi sono elettroni a coppie solitarie della molecola di monossido di dibromina.

La nuvola di elettroni a coppia solitaria rimane sotto il controllo di un solo atomo, così vicino al suo nucleo della nuvola di elettroni di legame che si diffonde sulla distanza media dei due atomi di legame. Quindi questa nuvola carica negativamente ha un'elevata densità di carica rispetto alla nuvola di elettroni di legame.

Ecco perché la nuvola a coppia solitaria è di natura ingombrante e crea una forte repulsione sterica. Se l'atomo centrale ha la coppia di elettroni solitari, la sua geometria viene distorta.

Ibridazione OBR2

Secondo la teoria del legame di Valence, gli orbitali atomici sono miscugli per produrre nuovi orbitale ibrido di forma diversa ed energia che migliorano la capacità di sovrapposizione con altri orbitali atomici.

Nel livello di energia più basso, l'atomo di ossigeno ha due elettroni accoppiati in 2s e un orbitale 2p. Contiene anche un singolo elettrone di spin nei due orbitali 2p. Questi orbitali 2s e 2p dell'atomo di ossigeno si mescolano per dare sp3 orbitale ibridato.

Questo orbitale ibrido sp3 ora si sovrappone maggiormente all'orbitale di bromo 4p.

OBR2 risonanza della struttura di lewis

Se gli elettroni che non partecipano alla formazione del legame si spostano nell'orbitale libero dell'atomo adiacente, otteniamo una diversa struttura a punti di elettroni, che è chiamata struttura di risonanza.

Nell'obr2 struttura legislativa sia l'ossigeno che il bromo hanno elettroni extra che non partecipano alla formazione del legame. Per spostare la nuvola di elettroni solo l'atomo di bromo ha un orbitale 4d vuoto nel quarto guscio.

Dalla struttura del punto di elettroni neutri, una coppia di elettroni non leganti dell'atomo di ossigeno si delocalizza nell'orbitale vuoto dell'atomo di bromo. Poiché lo spostamento della nuvola di elettroni avviene dall'atomo centrale all'atomo ligando, questo viene chiamato legame posteriore.

obr2 struttura lewis
Fig. 2 struttura legislativa risonanza

Per questo legame di ritorno 2pπ (O) – 4dπ (Br), parziale si forma il doppio legame e otteniamo le strutture risonanti della molecola del monossido di dibromo.

OBR2 regola dell'ottetto della struttura lewis

Questa regola afferma che gli atomi coinvolti di una struttura a punti di elettroni si orientano in modo da condividere la nuvola di elettroni e il loro livello di energia esterna contiene otto elettroni. Questa disposizione della nuvola elettronica fornisce stabilizzazione.

L'ossigeno ha sei elettroni nel suo orbitale s e p esterno od 2nd shell, dove l'atomo di bromo ha sette elettroni nell'orbitale s e p del 4° guscio.

Condividono la nuvola di elettroni in modo tale che ciascuno di essi riempia completamente il margine fino a otto elettroni nel guscio esterno. Quindi l'orbitale sp3 dell'atomo di ossigeno si sovrappone all'orbitale 4p del bromo per soddisfare la regola.

OBR2 polare o non polare

Momento di dipolo (µ) provoca la polarità in un legame, che può essere calcolata dal prodotto della carica separata (δ) e distanza tra le cariche (r) nel legame.

Nella molecola di monossido di dibromo, elettronegatività di Ossigeno (O) è 3.44 e quello di Bromo è 2.96 sulla base della scala di Pauling. Questa differenza nella capacità di attrazione della nuvola di elettroni di legame crea una separazione di carica nel legame e il monossido di dibromina diventa una molecola polare.

Se questa differenza di elettronegatività è 0.4 o superiore a quella che si verifica una separazione di carica nel legame, che risulta un dipolo, significa che un'estremità del legame diventa leggermente negativa rispetto all'altra estremità. Questo dipolo è una componente vettoriale diretta verso l'estremità negativa.

La direzione del dipolo è verso l'atomo con una maggiore tendenza a tirare la nuvola di elettroni di legame, l'atomo di ossigeno. Inoltre, questo atomo ha una nuvola di coppie di elettroni solitari che aumenta anche la quantità di dipolo elettronico verso di esso.

obr2 struttura lewis
Fig. 2 struttura legislativa polarità

Per la repulsione elettronica sterica la forma della molecola si piega. Da qui l'obr2 struttura legislativa ha un vettore dipolo elettronico netto che rende la molecola polare.

OBR2 Angolo di legame della struttura lewis

In una struttura a punti elettronici di una molecola l'angolo tra due legami adiacenti (angolo di legame) può essere calcolato matematicamente dal prodotto scalare dei vettori.

L'atomo centrale di ossigeno è ibridato sp3, quindi il possibile angolo di legame nell'obr2 strutture lewis è 109.5̊. Ma a causa della presenza delle coppie di elettroni su questo atomo che non prendono parte al legame, l'angolo geometrico è distorto.

Gli elettroni di non legame dell'atomo di ossigeno coinvolgono nel legame posteriore 2pπ (O) – 4dπ (Br) con l'atomo di bromo. La repulsione della coppia solitaria sulla nuvola di elettroni di legame diminuisce. Quando si forma un doppio legame parziale, produce la repulsione sterica della nuvola di elettroni di legame.

Il bromo è nel 4th periodo in Tavola periodica con configurazione elettronica ingombrante. Nella molecola entrambi gli atomi di bromo hanno tre coppie di nuvole di elettroni non condivise. Aumenta la repulsione sterica della nuvola di elettroni di legame.

Nel complesso l'angolo di legame della molecola aumenta a 112̊.

OBR2 Geometria elettronica della struttura lewis

Teoricamente possiamo prevedere la geometria di obr2 struttura legislativa dalle ipotesi della teoria della repulsione di coppie di elettroni Shell di Valence.

Con l'aiuto dell'ibridazione dell'atomo centrale, della lunghezza del legame, dell'angolo di legame, della forma generale della molecola possiamo prevedere la possibile posizione atomica in una molecola. Vari metodi spettroscopici come UV-visibile, IR, Rama, NMR, elettronico o Spettri di massa può aiutare a identificare la struttura della geometria obr2 lewis.

Nell'obr2 struttura legislativa Il legame sigma (σ) è presente su entrambi i lati dell'atomo di ossigeno centrale che è sp3 ibridato con due coppie di nuvola di elettroni non condivisi. Quindi questa molecola può essere generalizzata come molecola di tipo AX2 con due legami singoli e due nubi di coppie di elettroni non leganti.

Dalla teoria VSEPR si può affermare che questa molecola appartiene al gruppo della geometria tetraedrica.

Elettroni di valenza OBR2

Gli ultimi elettroni del guscio energetico riempito sono chiamati elettroni di valenza che possono assorbire energia per essere in uno stato eccitato dove possono essere coinvolti in reazioni chimiche.

Nell'Obr2 struttura legislativa i tre atomi contengono venti quel tipo di elettroni. Ogni atomo di bromo ha sette elettroni negli ultimi orbitali 4s e 4p riempiti mentre l'atomo di ossigeno ha quel tipo di sei particelle caricate negativamente nella seconda orbita.

Gli elettroni degli orbitali centrali in un modello di struttura atomica sono strettamente legati al nucleo da forti forza nucleare. Con l'aumento del livello di energia elettronica dal nucleo, la forza di legame diminuisce.

Per questo motivo gli elettroni del guscio esterno sono legati in modo lasco e possono spostarsi a un livello di energia più alto assorbendo l'energia fornita.

OBR2 utilizza

Il monossido di dibromina viene utilizzato per reazioni di bromurazione in cui viene prodotta la forma radicalica per far progredire ulteriormente la reazione.

Il composto è in condizioni stabili solo a temperature molto basse come (-40 ̊) o inferiori a questa. Anche si decompone a temperatura ambiente. Quindi non si conoscono molti usi del composto.

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