SiCl4 Struttura di Lewis: disegni, ibridazione, forma, cariche, coppia e fatti dettagliati

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In questo articolo, denominato “sicl4 lewis structure”, vengono discussi brevemente la struttura di Lewis, l'ibridazione, la geometria, il calcolo formale della carica con alcune spiegazioni dettagliate sul tetracloruro di silicio.

SiCl4 noto come tetracloruro di silicio, è un liquido inorganico volatile incolore con una struttura tetraedrica e angolo di legame 109.50. Nel SiCl4, l'atomo di silicio è collegato da quattro legami con quattro atomi di cloro. Questi quattro legami sono diretti verso l'angolo di un tetraedro regolare.

Concentriamo uno dei seguenti argomenti.

Come disegnare la struttura di Lewis per SiCl4?

La rappresentazione strutturale, la struttura di Lewis, fu scoperta per la prima volta da Gilbert. N. Lewis nell'anno 1916 e pubblicato nel suo diario intitolato "The Atom and the Molecule". Questa rappresentazione strutturale è molto significativa perché da essa è possibile determinare il calcolo formale della carica, gli elettroni non leganti.

Struttura di Lewis viene disegnato mantenendo i seguenti passaggi-

  1.  In primo luogo, viene determinato il numero di elettroni di valance. Il silicio (Si) e il cloro hanno quattro e sette elettroni nel loro guscio più esterno o guscio di mantovana.
  2. Il passaggio successivo consiste nel calcolare il numero di connettività di legame (covalente o ionico) tra gli atomi. In SiCl4, sono presenti quattro legami covalenti tra silicio e cloro.
  3. Il prossimo è calcolare gli elettroni di non legame dall'elettrone di mantovana totale di ciascuno dei rispettivi atomi. Il silicio ha zero elettroni come non legato e ciascuno degli atomi di cloro ha sei elettroni come non legato.

I passaggi precedenti deve essere seguito per disegnare una struttura lewis.

sicl4 struttura lewis
SiCl4 Struttura di Lewis

SiCl4 Forma della struttura di Lewis

La forma di qualsiasi molecola può essere decisa da due fattori:

  1. ibridazione
  2. Repulsione

Fondamentalmente, l'ibridazione decide la geometria della molecola e il fattore repulsivo decide la forma della molecola. Il fattore repulsivo può essere di diversi tipi. Ma solo tre fattori che hanno un grande impatto su una forma della molecola sono elencati di seguito:

  • Repulsione coppia solitaria-coppia solitaria
  • Repulsione della coppia di legami solitari
  • Repulsione della coppia obbligazionaria

L'ordine crescente in grandezza del suddetto fattore repulsivo è-

Coppia di legami - repulsione di coppie di legami < Coppia di legami - repulsione di coppie solitarie < Coppia di legami solitari - repulsione di coppie solitarie

Nel SiCl4, l'atomo centrale (silicio) non ha alcuna coppia solitaria o elettrone non vincolante. Pertanto, non vi è alcun coinvolgimento della repulsione della coppia solitaria-coppia solitaria o della repulsione della coppia solitaria - coppia di legami. A causa dell'assenza di questa repulsione, la molecola mostra la sua attuale struttura geometrica che può essere prevista utilizzando solo l'ibridazione del fattore.

SiCl4 forma jpeg
 Forma di SiCl4.
Immagine di credito: Wikimedia Commons.

SiCl4 Le accuse formali della struttura di Lewis

Uno dei ruoli più importanti e significativi della struttura lewis è che l'addebito formale può essere calcolato utilizzando questa rappresentazione strutturale. L'addebito formale è calcolato dalla formula descritta di seguito-

  • Carica formale = numero totale di elettroni di mantovana – numero di elettroni che rimangono non legati – (numero di elettroni coinvolti nella formazione del legame/2)
  • Carica formale di silicio (Si) = 4 – 0 – (8/2) = 0
  • Carica formale su ciascuno degli atomi di cloro (Cl) = 7 – 6 – (2/2) = 0

Dal suddetto calcolo della carica formale si può decidere che la molecola è una specie carica o di natura neutra. Il calcolo chiarisce che SiCl4 è una specie neutra.

SiCl4 Le coppie solitarie della struttura di Lewis

Le coppie solitarie sono quelle coppie di elettroni che non partecipano alla formazione di legami in una molecola. Pertanto, il numero di elettroni non leganti sarà il prodotto sottratto dell'elettrone di mantovana totale e del numero di elettroni legati.

  • Coppia solitaria o elettrone non legato = numero totale di elettroni di mantovana – numero di elettroni legati.
  • Elettroni non legati su silicio = 4 – 4 = 0
  • Elettroni non legati su ciascuno degli atomi di cloro = 7 – 1 = 6 o 3 coppie solitarie.

Il silicio ha un totale di 4 elettroni nel suo guscio di mantovana (3s2 3p2). Il cloro è un composto alogeno avente 7 elettroni nel suo guscio più esterno (3s2 3p5). Si usa i suoi quattro elettroni e il cloro usa il suo unico elettrone nella formazione del legame.

SiCl4 ibridazione

L'ibridazione è definita come la miscelazione di due o più di due orbitali. L'ibridazione di qualsiasi molecola può essere facilmente determinata utilizzando la teoria VSEPR (teoria della repulsione della coppia di elettroni del guscio di mantovana).

L'ibridazione del silicio in SiCl4 è sp3. Lo zolfo ha un totale di quattro elettroni di mantovana e tutti questi elettroni di mantovana vengono accoppiati dai quattro elettroni di mantovana provenienti da quattro atomi di cloro. Un se tre p orbitali di silicio sono usati in sp3 ibridazione di SiCl4. Nella maggior parte delle volte è possibile prevedere l'ibridazione struttura legislativa. Da cosa è stato previsto lewis struttura a punti che il silicio non ha elettroni rimangono poiché non legato è dimostrato nell'immagine dell'ibridazione (mostrata sotto). Quindi mostra l'angolo di legame effettivo della struttura tetraedrica, che è 109.50.

Ibridazione SiCl4
Ibridazione di SiCl4

SiCl4 Regola dell'ottetto della struttura di Lewis

La regola dell'ottetto è definita come la regola di avere otto elettroni nel guscio di mantovana del rispettivo guscio di mantovana per ottenere la configurazione elettronica come il gas nobile più vicino nella tavola periodica. Questa regola spiega la stabilità di qualsiasi molecola.

Nel SiCl4, un atomo di silicio è attaccato con quattro atomi di cloro. Ci sono quattro elettroni nel guscio di mantovana di silicio. Dopo aver formato un legame con quattro atomi di cloro, il silicio guadagna altri quattro elettroni nel suo guscio di mantovana. Poiché il tetracloruro di silicio è un composto covalente, gli elettroni di valance sono sostanzialmente condivisi tra le molecole.

Anche quattro atomi di cloro obbediscono alla regola dell'ottetto. Hanno sette elettroni di mantovana e dopo la formazione del legame con l'atomo di silicio, hanno guadagnato un elettrone dal silicio poiché un elettrone di mantovana dal silicio è condiviso con ciascuno degli atomi di cloro.

SiCl4 Polari o non polari

SiCl4 è una molecola con momento di dipolo nullo. Ma i quattro legami Si-Cl sono relativamente polari a causa della differenza di elettronegatività tra silicio e atomo di cloro (l'elettronegatività di silicio e cloro è 1.9 e 3.16 nella scala di Pauling). La polarità non dipende solo dalla presenza di sostituenti polari, ma dipende anche dall'orientamento dei gruppi polari. La direzione di quattro legami Si-Cl sono quasi in posizione opposta tra loro. Pertanto, il momento di dipolo di ciascuno dei quattro legami Si-Cl viene annullato dall'altro e il momento di dipolo risultante mostrerà zero.

Polarità SiCl4
SiCl4, una molecola non polare

Domande frequenti (FAQ)

SiCl4 reagire con l'acqua?

Risposta: SiCl4 reagisce istantaneamente con l'acqua e forma biossido di silicio (SiO2) e gas HCl.

Perché SiCl4 si idrolizza facilmente rispetto a CCl4?

Risposta: Il silicio ha un orbitale d vuoto e quindi può espandere il suo numero di coordinazione oltre quattro. Ma il carbonio non ha un orbitale d vuoto per reagire con l'acqua. Le coppie solitarie di ossigeno nell'acqua vengono fatte reagire con silicio e facilmente SiCl4 è idrolizzato ma CCl4 non si può.

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