Geometria molecolare SCl6: disegni della struttura di Lewis, ibridazione, forma, cariche, coppia

Questo articolo contiene informazioni sulla struttura di lewis SCl6, sulla sua ibridazione, forma e molti altri fatti importanti in dettaglio.

SCl6 è una molecola alogenata esacoordinata di zolfo. Ma ha una geometria ottaedrica. L'angolo di legame della struttura lewis SCl6 è 90⁰. Tutti gli angoli di legame e le lunghezze di legame S-Cl sono uguali. È sp³d² ibridato. Il coinvolgimento dell'orbitale d nell'ibridazione provoca più energia al sistema.

S centrale è circondato da sei atomi di Cl nei suoi sei siti in una geometria ottaedrica. S non ha coppie solitarie in questa molecola, tutti gli elettroni di valenza sono coinvolti nella formazione del legame e solo gli atomi di Cl hanno le coppie solitarie.

Alcuni fatti dettagliati su SCl6

In realtà, in realtà, SCl6 non esiste ma SF6 può. La ragione di ciò è che F è un atomo più elettronegativo e, a causa della sua elettronegatività, l'energia dell'orbitale d di S diminuisce e può essere coinvolta nella formazione del legame tramite sp³d² ibridazione.

Ma Cl è meno elettronegativo di f e non può abbassare l'energia dell'orbitale d di S e, a causa delle grandi dimensioni di Cl, c'è repulsione sterica tra sei atomi di Cl.

Se abbiamo pensato a SCl6 in teoria, allora possiamo trovare anche il suo angolo di legame, ibridazione e forma. Ma non può essere sintetizzato in laboratorio. Quindi, non possiamo ottenere la data fisica dell'SCl6 struttura legislativa.

Come disegnare la struttura lewis SCl6?

Struttura di Lewis è spesso conosciuta come la struttura del punto di Lewis ed è molto importante disegnare la struttura di Lewis di qualsiasi molecola per prevedere la proprietà di base di questa molecola. Ci sono alcuni passaggi che dovremmo seguire per disegnare la struttura lewis SCl6.

SCl6 struttura lewis — **SC6** Struttura di Lewis

A disegnare la struttura di lewis SCl6, abbiamo bisogno del numero totale di elettroni di valenza presenti in questa molecola. Contiamo gli elettroni di valenza per S e Cl e poi li addizioniamo. Ora è il momento di identificare l'atomo centrale in base a una minore elettronegatività. S è meno elettronegativo di Cl, quindi S è l'atomo centrale qui e sei Cl sono presenti in sei angoli dell'atomo S.

Gli elettroni di valenza coinvolti nell'SCl6 struttura legislativa sono 6+(7*6) =48 elettroni e gli elettroni richiesti secondo la formula del punto lewis sono 7*8 =56 elettroni, quindi gli elettroni di legame saranno 56-48 = 8 elettroni e il legame richiesto 8/2 = 4 obbligazioni. Ma qui noi bisogno di 6 legami quindi è un esempio della violazione della regola dell'ottetto. I due elettroni in più da due legami provengono dall'orbitale d di S.

Ora aggiungi tutti gli atomi tramite legami singoli e il numero di legami singoli è sei. Non c'è bisogno di aggiungere più legami.

SCl6 forma della struttura lewis

Gli elettroni di valenza totali nella struttura lewis SCL6 coinvolti nella formazione del legame saranno 6 per S e 6 atomi di Cl ciascuno che contribuisce con 1 elettrone, quindi gli elettroni totali che partecipano alla formazione del legame nella struttura lewis SCl6 saranno 6+ (6*1) = 12, e secondo la teoria VSEPR se il conteggio degli elettroni di valenza per una molecola è 12, la struttura della molecola è ottaedrica.

Nella struttura di lewis SCl6, S è presente nella posizione centrale mentre tutti e sei gli atomi di Cl sono presenti ai sei angoli della parte ottaedrica. Per questa disposizione tutta la lunghezza del legame S-Cl è uguale e tutto l'angolo di legame è uguale a 90⁰. La molecola assume una forma simmetrica.

Vedi anche Struttura di Lewis SIBR4, ibridazione (spiegata per principianti)

Elettroni di valenza SCl6

Dal SCl6 struttura legislativa, possiamo calcolare il numero di elettroni di valenza per la molecola SCl6. Gli elettroni di valenza sono chiamati quegli elettroni che sono presenti negli orbitali più esterni di un atomo, possono formare un legame con un altro atomo.

Nella SCl6 struttura legislativa, sono presenti due tipi di atomi S e Cl, quindi dobbiamo scoprire gli elettroni di valenza per gli atomi S e Cl. S appartiene al gruppo 16^th elemento della famiglia O, quindi ha la stessa configurazione elettronica di O, quindi ha anche sei elettroni nel suo guscio di valenza come O.

Anche in questo caso, Cl appartiene alla famiglia degli alogeni e tutti gli alogeni appartengono al gruppo 17^th il che significa che ha sette elettroni nel suo guscio di valenza, quindi Cl ha anche sette elettroni nei suoi elettroni di valenza. Ci sono sei atomi di Cl sono presenti in SCl6 struttura legislativa. Quindi, gli elettroni di valenza totali per sei atomi di Cl sono 7*6 = 42 elettroni.

Ora per la struttura di lewis SCl6, il numero totale di elettroni di valenza sarà 6+ 42 = 48 elettroni.

SCl6 addebiti formali della struttura lewis

Per ogni molecola neutra, è importante scoprire la sua carica formale tenendo conto della stessa elettronegatività di ogni atomo in questa molecola. Nella SCl6 struttura legislativa, scopri separatamente l'addebito formale per S e Cl.

La formula che possiamo usare per calcolare l'addebito formale, FC = N_v - N_lp -1/2 n_bp

N_v = numero di elettroni nell'orbitale più esterno

N_lp = numero di elettroni nelle coppie solitarie di atomi successivi

N_lp = numero di elettroni coinvolti nella formazione del legame diretto

In questa molecola, tutti e sei gli atomi di Cl sono equivalenti, quindi dobbiamo calcolare la carica formale per un solo atomo di Cl e l'atomo S centrale.

La carica formale sull'atomo S è 6-0-(12/2) = 0

La carica formale sull'atomo di Cl è 7-6-(2/2) = 0

Quindi, il formale di S o Cl è zero e questo si riflette anche nel risultato che la molecola SCl6 è neutra.

SCl6 lewis struttura coppie solitarie

Nella SCL6 struttura legislativa, solo gli atomi di Cl contengono coppie solitarie nel loro guscio di valenza che non partecipano alla formazione del legame. S è una mancanza di coppie solitarie.

S appartiene alla famiglia O quindi ha sei elettroni nel suo guscio di valenza e la struttura lewis SCl6, ci sono sei legami di S con sei atomi di Cl. Quindi, S non ha elettroni nel suo guscio di valenza dopo la formazione del legame ed è privo di coppie solitarie.

Cl è un alogeno e appartiene al gruppo 17^th e per questo motivo ha solo sette elettroni nel suo guscio esterno. Ogni atomo di Cl crea un legame sigma con S, quindi condividono un solo elettrone con S. tranne per quell'elettrone, il resto dei sei elettroni sono presenti nell'orbitale più esterno di Cl. Quei sei elettroni appaiono come tre coppie di coppie solitarie.

SCl6 regola dell'ottetto della struttura lewis

Secondo la regola dell'ottetto, ogni atomo in una molecola cerca di soddisfare il suo guscio di valenza accettando un numero adeguato di elettroni o condividendo elettroni nella formazione di legami e ottenendo anche la stessa configurazione elettronica del loro gas nobile più vicino. Nella SCl6 struttura legislativa, S e Cl cercano entrambi di completare l'ottetto.

Vedi anche Composti radicali: svelare il loro impatto sulla chimica moderna

Nella struttura di lewis SCl6, Cl ha tre coppie di coppie solitarie e condivide un elettrone con S in un singolo legame, per completare il suo ottetto guadagnando otto elettroni nei suoi elettroni di valenza.

Ma nel caso di S, ci sono sei elettroni nel suo guscio di valenza e tutti gli elettroni sono condivisi con elettroni di sei atomi di Cl. Quindi, ci sono dodici elettroni per S che è una violazione della regola dell'ottetto e questa è un'altra ragione per la non uscita di SCl6.

SCl6 Angolo di legame della struttura lewis

Secondo la teoria VSEPR (Valence Shell Electrons Pair Repulsion), una molecola che ha 12 conteggi di elettroni generalmente adotta una geometria ottaedrica e l'angolo di legame nell'ottaedro è equamente distribuito ed è 90⁰ che è equivalente per tutti gli atomi. Tutti gli angoli di legame saranno uguali a SCl6 struttura legislativa.

Nel struttura legislativa, l'angolo di legame Cl-S-Cl sarà 900. Tutti gli angoli di legame equatoriale e assiale saranno gli stessi. Adotta la geometria ottaedrica con atomo centrale S e tutti e sei gli atomi di Cl sono i sei angoli con angolo di legame 90⁰. Secondo la regola di bend, l'angolo di legame può essere calcolato ed è 90⁰. Nell'ibridazione, possiamo discuterne i dettagli.

SCl6 risonanza della struttura di lewis

SCl6 la struttura lewis non esiste in realtà quindi non ha alcuna struttura risonante dalla delocalizzazione di nuvole di elettroni in diverse forme di scheletro.

In realtà, nel SCl6 struttura legislativa, c'è una differenza di elettronegatività tra S centrale e gli atomi di Cl circostanti è molto più bassa, quindi il processo di delocalizzazione degli elettroni non si verifica lì. Ancora una volta, non ci sono nuvole di elettroni extra che possono essere delocalizzate, quindi in SCl6 struttura legislativa, non c'è risonanza.

Ibridazione SCl6

Nella struttura di lewis SCl6, entrambi gli atomi S e Cl subiscono sp³d² ibridazione che coinvolge l'orbitale d per formare un nuovo orbitale ibrido. Ci saranno differenze nell'energia di diversi orbitali in modo che subiscano l'ibridazione per formare orbitali ibridi equivalenti.

Ci sarà una formula specifica per calcolare l'ibridazione di una molecola e cioè,

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

where 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.

Nella struttura di lewis SCl6, il numero di elettroni di valenza per S è 6 che sono direttamente coinvolti nella formazione del legame. Ci sono 6 atomi di Cl sono presenti nella geometria ottaedrica.

Quindi, l'ibridazione della molecola SCl6 è, ½(6+6+0+0)= 6 (sp³d²)

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

Dalla tabella sopra possiamo dire che se il numero di orbitali contribuito all'ibridazione è uguale a sei allora la molecola sarà sp³d² ibridato.

Dal diagramma a scatola di S in SCl6 struttura legislativa, possiamo vedere che nell'ibridazione sono coinvolti un totale di sei orbitali. Tutti i sei orbitali di S subiscono l'ibridazione per formare uno sp³d² orbitale ibrido di energia equivalente.

Vedi anche NO2F Lewis Struttura e caratteristiche: 17 fatti completi

S ha un orbitale d vuoto nella sua configurazione elettronica. A causa della presenza di sei atomi elettronegativi Cl l'energia dell'orbitale d diminuisce leggermente ed è accessibile per l'ibridazione.

S ha sei elettroni nel suo stato fondamentale ed è confermato anche dalla sua configurazione elettronica. Nello stato fondamentale, due elettroni sono accoppiati negli orbitali s e 4 elettroni sono nell'orbitale p. Quando il sistema sarà eccitato, gli elettroni non sono più stabili nella loro posizione e un elettrone dall'orbitale s e un elettrone dall'orbitale p vengono promossi all'orbitale d vuoto. Ora S ha sei elettroni spaiati (uno in s, tre in p e due in d orbitali). Questi sei elettroni spaiati possono facilmente formare sei legami singoli con sei atomi di Cl che subiscono la miscelazione dei tre orbitali.

Qui uno s, tre p e due d orbitali vengono mescolati per formare un nuovo orbitale ibrido e l'ibridazione sarà sp³d².

Per le conseguenze dell'ibridazione sp3d2, SCl6 struttura legislativa è una geometria ottaedrica e l'angolo di legame sarà 900.

Secondo la regola di Bent, possiamo prevedere l'angolo di legame tramite ibridazione usando la formula,

COSθ =s/s-1, dove s è la % del carattere s nell'ibridazione e θ è l'angolo di legame.

Nella SCl6 struttura legislativa, l'ibridazione è sp3d2, quindi la % del carattere s è 1/6.

So, applicando la regola del bend otteniamo θ = 90⁰.

Ancora, dalla teoria VSEPR se la molecola è AX₆ il tipo di molecola che non ha coppie solitarie sull'atomo centrale adotta sempre la geometria ottaedrica e l'angolo di legame sarà 90⁰.

Quindi, possiamo commentare che se una molecola è sp3d² ibridato, la geometria sarà ottaedrica e l'angolo di legame sarà 90⁰ o vice versa.

Quindi, dall'ibridazione, possiamo prevedere la geometria e l'angolo di legame della molecola.

SF6 esiste ma SC6 non è. Come mai?

Nell'SF6 ci sono sei atomi F attorno all'atomo S. Per formare una molecola esacoordinata l'atomo centrale dovrebbe subire sp³d² ibridazione. S ha un orbitale d energeticamente inaccessibile. Ma in presenza dei sei atomi F più elettronegativi l'energia dell'orbitale d diminuisce e può subire sp³d² ibridazione e formare una molecola stabile.

Ma quando gli atomi F vengono sostituiti con atomi di Cl, sono meno elettronegativi e l'energia degli orbitali d rimane alta, quindi non può formare un'adeguata ibridazione.

Anche in questo caso, la dimensione di F è molto piccola, quindi sei f possono essere regolati nella geometria ottaedrica ma la dimensione di Cl è grande e ci sarà repulsione sterica nella parte ottaedrica.

Conclusione

SCl6 la struttura di lewis non può essere sintetizzata in laboratorio o non può esistere nella realtà per i motivi di cui sopra. Quindi, tutti i dati sono forniti in questo articolo sulla base della teoria. Il composto S esacoordinato non sta andando piuttosto nel tipico tipo di ibridazione può essere descritto come il modello 3C-4e.

Leggi anche:

Biswarup Chandra Dey

Ciao……Sono Biswarup Chandra Dey, ho completato il mio Master in Chimica presso l'Università Centrale del Punjab. La mia area di specializzazione è la Chimica Inorganica. La chimica non è solo leggere riga per riga e memorizzare, è un concetto da comprendere in modo semplice e qui condivido con voi il concetto di chimica che imparo perché vale la pena condividere la conoscenza.