Questo articolo spiega l'ibridazione sp, come disegnare la struttura sp lewis per una molecola ibrida sp e altri dettagli menzionati nel titolo.
Gli orbitali atomici si sovrappongono per formare nuovi orbitali che differiscono per energie, forme e forze. Questo processo è chiamato ibridazione. In sp ibridazione, one s orbital si combina con ap orbital(px,py,pz). Questo è anche noto come ibridazione lineare.
- Ogni orbitale ibrido sp è più forte dell'orbitale s puro o p puro
- Il numero di orbitali atomici che partecipano all'ibridazione produce lo stesso numero di orbitali ibridi.
- Nel caso di una molecola ibrida sp come Be , la configurazione elettronica di Be allo stato fondamentale è [He]2s2 . Subisce l'eccitazione promuovendo un elettrone da 2s a 2p e ottiene la configurazione [He]2s1 2p1 .
- Gli orbitali 2s e 2p di Be si combinano per formare due orbitali ibridi sp equivalenti.
- Questi orbitali ibridi formano un legame sigma con i due orbitali 3p di Cl.
Regola dell'ottetto
Gli atomi cercano di ottenere la configurazione elettronica dell'ottetto condividendo gli elettroni di valenza (legame covalente) o trasferendo gli elettroni di valenza, perdendo o guadagnando (legame ionico).
- Prima di imparare a disegnare il struttura legislativa per ogni molecola, dobbiamo conoscere la regola dell'ottetto.
- Nel 1916 Kössel e Lewis svilupparono una teoria molto importante nota come teoria elettronica del legame chimico.
- Secondo questa teoria, gli atomi tendono a raggiungere otto elettroni (ottetto) nel loro guscio più esterno per ottenere stabilità come un gas nobile. Questa è nota come regola dell'ottetto.
- Ci sono alcune eccezioni a questa regola (idrogeno, elio, litio, ecc.)
- In alcuni casi, anche gli elettroni di valenza nell'atomo centrale possono essere superiori a otto, come si trova in PF5 e SF6, dove P ha dieci elettroni di valenza e S ha 12 elettroni di valenza. Queste sono eccezioni alla regola dell'ottetto.
Come disegnare la struttura di Lewis per la molecola ibrida sp
Struttura di Lewis è un diagramma che mostra come le coppie solitarie e gli elettroni delle coppie di legame sono distribuiti in una molecola.
- La struttura di Lewis usa la regola dell'ottetto. Rappresentiamo gli elettroni con punti e i legami con un trattino.
- I struttura legislativa non rappresenta la forma effettiva della molecola ma aiuta a comprendere la formazione delle molecole.
- Disegniamo Strutture di Lewis tenendo presenti alcune regole e linee guida.
- Innanzitutto, esamineremo gli elettroni di valenza di ciascun atomo in una molecola. Ad esempio, nel caso di BeCl2 ( una molecola ibrida sp), il numero totale di elettroni di valenza è 2 + (7 X 2) =16 (due di Be e sette di ogni atomo di cloro).
- Allora noi identificare l'atomo centrale della molecola. Questo è solitamente l'atomo che è meno in numero o meno elettronegativo.
- In BeCl2 , Be è l'atomo centrale.
- Un altro modo per identificare l'atomo centrale è che potrebbe essere l'unico che può formare più di un legame.
- Gli elettroni di valenza devono essere disposti in modo che ogni atomo condivida una coppia di elettroni e formi un legame.
- Poi organizzare il resto delle coppie di elettroni per formare coppie solitarie o legami multipli finché ogni atomo non completa il suo ottetto.
- Nel caso degli anioni, aggiungiamo gli elettroni in base alla carica negativa presente su di essi. Se un anione ha una carica -1, aggiungeremo un elettrone.
- Allo stesso modo, nel caso dei cationi, sottrarremo gli elettroni a seconda della carica del catione.
- I struttura legislativa di BeCl2 è mostrato di seguito.
- Be non completa il suo ottetto in BeCl2 poiché Be non segue la regola dell'ottetto. È un'eccezione.
Forma della struttura di Sp Lewis
Per prevedere la forma della molecola, utilizziamo il Teoria VSEPR.
I la forma di una molecola non può essere prevista usando il lewis struttura( ci parla solo della disposizione degli elettroni).
In BeCl2 , Be ha due elettroni di valenza usati per formare legami con i due atomi di cloro.
Be non ha una coppia solitaria e le due coppie di legame allineare di 180 gradi l'uno all'altro, formando a forma lineare.
Carica formale
Poiché atomi diversi hanno elettronegatività diverse, gli elettroni in un legame chimico non sono condivisi equamente.
- Se dimentichiamo le elettronegatività e assumiamo che gli elettroni in un legame siano equamente condivisi, allora la carica assegnata a un atomo in una molecola sarebbe l'accusa formale.
- Se calcoliamo il numero di elettroni di valenza in un atomo libero (non legato a nessun altro atomo o atomo isolato) e poi calcoliamo il numero di elettroni di valenza a quell'atomo in una molecola, la differenza ci darà la carica formale su quell'atomo.
- È una carica ipotetica e non rappresenta la distribuzione della densità elettronica.
- La carica formale di un atomo in una molecola= V-1/2[B] -N
- Qui V è il numero totale di elettroni di valenza su atomi liberi, B è il numero totale di elettroni condivisi e N è il numero totale di elettroni non condivisi non legati.
- Be ha due elettroni di valenza nello stato isolato, il numero totale di elettroni condivisi è quattro (due coppie di legami) e il numero di elettroni non condivisi/coppia solitaria è zero.
- Utilizzando le informazioni di cui sopra, l'accusa formale di Be in BeCl2 is 2-1/2[4]-0= 0.
- Cl ha sette elettroni di valenza nello stato isolato, il numero totale di elettroni condivisi è quattro (due coppie di legami) e ha sei elettroni non condivisi.
- Utilizzando le informazioni di cui sopra, la carica formale di ciascun atomo di cloro in BeCl2
is 7-1/2[2]-6=zero.
Risonanza della struttura sp lewis
Possiamo disegnare multipli strutture lewis per una molecola che ha coppie solitarie o può formare legami multipli.
Questi sono chiamati risonanza strutture di lewis formule.
L'addebito formale aiuta a prevedere la struttura lewis più stabile in caso di risonanza in cui è possibile più di una struttura lewis.
Strutture di Lewis con bassa carica formale sono i più stabili.
Disegneremo diverse strutture lewis di CO2 e determinare la struttura più stabile usando l'addebito formale.
Sp polare o non polare
Polarità e non polarità dipendono dalla differenza di elettronegatività tra gli atomi e il momento di dipolo netto di una molecola.
Polarità e non polarità dipendono dalla differenza di elettronegatività tra gli atomi e il momento di dipolo netto di una molecola.
Quando gli atomi legati hanno la stessa elettronegatività, loro condividere gli elettroni equamente, e la molecola sarà non polare.
A volte, possono avere legami polari in una molecola geometria simmetrica tale che loro annullano reciprocamente il momento di dipolo. Ciò si traduce nella creazione della molecola non polare.
Quando gli elettroni legati non sono condivisi equamente a causa della differenza di elettronegatività, la densità elettronica è maggiore sull'atomo più elettronegativo. Di conseguenza, ci sarà un centro leggermente positivo e un centro leggermente negativo nella molecola (si formerà un dipolo).
Sp le molecole ibride hanno una struttura lineare. Se gli stessi atomi sono presenti attorno all'atomo centrale in una molecola ibrida sp, il composto non è polare anche se i singoli legami sono polari.
Questo perché il momento di dipolo netto è zero nel caso precedente.
Perciò, BeCl2 non è polare pur avendo una differenza di elettronegatività tra Be e Cl (i singoli legami Be-Cl sono polari, ma la molecola Be non è polare a causa di il momento di dipolo netto è zero).
Usi della struttura sp lewis
Per comprendere il legame chimico, abbiamo bisogno di identificare la coppia solitaria e la coppia di elettroni di legame in una molecola.
- Struttura di Lewis aiuta a visualizzare la disposizione degli elettroni del guscio di valenza in una molecola.
- Aiuta a comprendere il legame chimico.
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