Struttura di XeO4 Lewis: disegni, ibridazione, forma, cariche, coppia e fatti dettagliati

Questo articolo contiene informazioni sulla struttura lewis di XeO4, sull'ibridazione, sull'angolo di legame e altri 13 importanti fatti dettagliati.

La struttura XeO4 lewis ha una forma tetraedrica con un angolo di legame di 109.5⁰. È un composto molto stabile di un gas nobile che è un caso davvero eccezionale. A causa della geometria tetraedrica, la Xe centrale è sp³ ibridato. Tutti gli elettroni di valenza di Xe vengono utilizzati per la formazione di legami sigma e π, quindi non ci sono coppie solitarie disponibili per Xe in questa molecola.

Bartlett xnumx^st scoprì il gas nobile come composto che era XeF. A causa della presenza di sostituenti elettronegativi O, la densità di carica positiva su Xe aumenta a tal punto che l'energia di 5s e 5p diminuisce e diventano paragonabili all'O.

Alcuni fatti importanti su XeO4

XeO4 è una molecola cristallina solida gialla che è stabile al di sotto della temperatura, a temperatura ambiente si decompone. Il punto di fusione e il punto di ebollizione sono rispettivamente 237.1 K e 273 K. Lo stato di ossidazione di Xe in Xeo4 struttura legislativa è +8 quindi ha il suo stato di ossidazione più stabile.

XeO4 è formato dalla reazione di acido solforico concentrato su perssenati di sodio e bario.

4XEF₆ + 18 Ba(OH)₂ =3B₂XeO₆ +Xe+12BaF₂ + 18H₂O

Ba₂XeO₆ + 2H₂SO₄ = 2BaSO₄ + XeO₄ + 2H₂O

Come disegnare la struttura di lewis per XeO4?

La struttura di Lewis è uno strumento molto utile con l'aiuto di questa struttura possiamo scoprire gli elettroni di valenza, la forma e le coppie solitarie di qualsiasi molecola covalente. Quindi, è importante disegnare la struttura lewis di XeO4. Ci sono alcune tecniche che dovremmo tenere a mente per disegnare la struttura lewis di XeO4.

XeO4 struttura lewis — **XeO4** Struttura di Lewis

Quindi, all'inizio, contiamo gli elettroni di valenza totali per gli atomi Xe e O. Quindi identifichiamo l'atomo centrale dalla sua elettronegatività, sappiamo che Xe è meno elettronegativo di O, quindi in XeO4 struttura legislativa, Xe è l'atomo centrale. La molecola non ha alcun costo aggiuntivo su di essa, quindi non è necessario aggiungere elettroni extra o sottrarre elettroni qui. Ora Xe e quattro atomi di O sono legati da un legame singolo e da un doppio legame per completare l'ottetto. Le coppie solitarie esistono solo su O atomi.

XeO4 forma della struttura lewis

Gli elettroni di valenza per Xe nella formazione del legame sigma saranno quattro e ci sono quattro atomi di O ciascuno che contribuisce con un elettrone, quindi il conteggio totale degli elettroni sarà 4+(1*4) =8. Secondo la teoria VSEPR (Valence Shell Electrons Pair Repulsion) di una molecola covalente se il numero totale di elettroni di legame sarà 8, allora la forma della molecola sarà tetraedrica.

L'intera densità elettronica si trova sopra l'Xe nell'XeO4 struttura legislativa poiché Xe è l'atomo centrale qui. Tutti e quattro gli atomi di O sono presenti ai quattro angoli di una geometria tetraedrica. L'angolo di legame formato da Xe centrale e quattro atomi di O nella parte tetraedrica è 109.5⁰.

XeO4 lewis struttura coppie solitarie

Nell'XeO4 struttura legislativa, Xe forma otto legami con quattro atomi di O. Su otto legami, quattro legami sono legami sigma e quattro legami sono legami π. Quindi, non sono disponibili elettroni di valenza per Xe che possono esistere come coppia solitaria.

Dall'XeO4 struttura legislativa, possiamo vedere che le coppie solitarie sono assegnate solo su O atomi. O è VIA o gruppo 16^th elemento e dalla configurazione elettronica possiamo dire che ci sono solo sei elettroni presenti nel guscio di valenza di O e quegli elettroni sono coinvolti nella formazione del legame con l'atomo Xe centrale. O usava solo due elettroni di valenza per un legame sigma e un legame π con Xe. Quindi, ha quattro elettroni rimasti nel suo guscio di valenza che esistono come coppie solitarie. Quindi, il numero totale di solitari coppie nella struttura lewis XeO4 is (4*2)= 8 coppie che sono solo dal sito O.

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XeO4 lewis struttura oneri formali

Assumendo la stessa elettronegatività di tutti gli atomi in una molecola possiamo calcolare la carica particolare presente su uno specifico atomo o molecola è chiamata carica formale. Quindi qui in XeO4 struttura legislativa, consideriamo la stessa elettronegatività per Xe e O.

La formula che possiamo usare per calcolare la carica formale di XeO4, FC = N_v - N_lp -1/2 n_bp

Dove N_vè il numero di elettroni nel guscio di valenza o nell'orbitale più esterno, N_lpè il numero di elettroni nella coppia solitaria e N_bp è il numero totale di elettroni coinvolti solo nella formazione del legame.

Dobbiamo calcolare separatamente l'addebito formale per Xe e O.

L'addebito formale su Xe, 8-0-(16/2) = 0

L'addebito formale su O, 6-4-(4/2) = 0

Quindi, possiamo dire che non c'è carica formale su Xe così come O perché la molecola è neutra. Quindi, calcolando la carica formale possiamo anche dire se la molecola è carica o meno.

Risonanza della struttura di lewis XeO4

La risonanza è un concetto ipotetico, per cui una nuvola di elettroni di qualsiasi molecola può delocalizzarsi tra diverse forme scheletriche di quella molecola Nello Xeo4 struttura legislativa, le nubi di elettroni delocalizzazione tra gli atomi di O e Xe in diverse forme canoniche.

Dall'XeO4 struttura legislativa, tutti e cinque sono le diverse strutture risonanti di XeO4. Tra questi, la struttura V è la struttura più contributiva in quanto contiene un numero maggiore di legami covalenti, quindi il suo contributo è il più alto. Dopo quella struttura IV poi III, II, e la meno contribuente è la Struttura I.

XeO4 regola dell'ottetto della struttura lewis

Nell'XeO4 struttura legislativa, Xe e O cercano entrambi di completare il loro ottetto donando o accettando un numero adeguato di elettroni dal loro guscio di valenza o al guscio di valenza e ottenendo la configurazione di gas nobile più vicina.

Nell'XeO4 struttura legislativa, Xe è un elemento del gruppo 18, quindi ha un guscio di valenza pieno e non è necessario completare il suo ottetto. Ma O è un gruppo di 16 elementi, quindi ha sei elettroni nei suoi elettroni più esterni e il suo ottetto non è completo. Quindi, O forma un doppio legame con Xe condividendo due dei suoi elettroni e due di Xe elettroni e quattro elettroni sono presenti nelle sue coppie solitarie. In questo modo Oxygen completa il suo ottetto.

Xe è esso stesso un gas nobile e partecipa alla formazione di legami con O coinvolgendo tutti gli otto elettroni nel guscio di valenza.

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Ibridazione XeO4

Nella struttura lewis XeO4, l'energia orbitale molecolare di Xe e O non è la stessa, quindi Xe e O devono subire l'ibridazione per formare un orbitale ibrido di energia equivalente e formare un legame covalente.

Calcoliamo l'ibridazione XeO4 utilizzando la 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=n. di catione, A=n. dell'anione.

Per XeO4 struttura legislativa, Xe ha quattro elettroni che formano un legame sigma e quattro atomi di O sono circondati.

Quindi, l'ibridazione di Xe centrale in XeO4 è, ½(4+4+0+0)= 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

Dalla tabella di ibridazione sopra, possiamo dire che se il valore di ibridazione dell'atomo centrale è 4 allora l'atomo centrale è ovviamente sp³ ibridato che coinvolge uno s e tre p orbitali tramite la miscelazione.

Dal diagramma a scatola di XeO4 struttura legislativa, è evidente che nell'ibridazione consideriamo solo il legame sigma, non il legame π o legami multipli. Nel legame covalente, consideriamo anche il legame sigma.

Xe ha otto elettroni nel suo orbitale più esterno allo stato fondamentale. Quando viene eccitato, quattro elettroni vengono trasferiti agli orbitali 5d vuoti. Quindi Xe ha quattro elettroni spaiati nell'orbitale 5s e 5p. Questi quattro elettroni spaiati subiscono l'ibridazione con quattro atomi di O e formano un legame covalente.

Qui un orbitale 5s e 3 orbitali 5p sono coinvolti nell'ibridazione. Quindi, l'ibridazione è sp³. Questa sp³ l'orbitale ibridato ha un'energia equivalente di Xe e O in modo che possano creare legami. I restanti quattro elettroni di Xe nell'orbitale 5d sono coinvolti nella formazione del legame π con O e non sono coinvolti nell'ibridazione.

Dal valore di ibridazione, possiamo prevedere l'angolo di legame di questa molecola. Nell'XeO4 struttura legislativa, l'ibridazione è sp3, quindi qui la % del carattere s è 1/4 o 25%. Ora dalla regola di Bent l'angolo di legame di una molecola è, COSθ =s/s-1, dove s è la % del carattere s nell'ibridazione e θ è l'angolo di legame.

Ora usando la formula, otteniamo COSθ = (¼)/(1/4)-1

Θ= 109⁰, quindi possiamo dire che dal valore di ibridazione possiamo valutare l'angolo di legame di una molecola o viceversa. Ancora una volta, dalla teoria VSEPR l'angolo di legame per una molecola a forma tetraedrica sarà 109.5⁰.

Quindi VSEPR e teoria dell'ibridazione possono essere correlati. L'angolo di legame è perfettamente 109.5⁰ che è l'ideale per le molecole tetraedriche. In realtà, nell'XeO4 struttura legislativa, non è presente alcun fattore di deviazione per l'angolo di legame. Xe non ha coppie solitarie e la dimensione della Xe è molto grande rispetto a O. Sebbene quattro O creino il doppio legame con Xe centrale, c'è abbastanza spazio nella parte tetraedrica per ridurre al minimo la repulsione della coppia di legami solitari. Quindi, non vi è alcuna deviazione nell'angolo di legame.

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XeO4 è polare?

sappiamo che la polarità di ogni molecola dipende dal valore del momento di dipolo risultante. Per capire la polarità di XeO4 struttura legislativa dobbiamo scoprirne il valore del momento di dipolo.

Nella struttura XeO4 lewis, la forma della molecola è tetraedrica. La forma è simmetrica, il che significa che sono presenti tutti gli atomi di O che stanno esattamente neutralizzando il valore del momento di dipolo l'uno dell'altro. Quindi, nella struttura lewis XeO4, il valore del momento di dipolo risultante è zero, il che rende l'intera molecola non polare.

Essere Xe è un gas nobile anche se può formare composti come XeO4. Come mai?

Dai valori dell'energia di ionizzazione si può affermare che la soglia di reattività chimica è raggiunta a Kr ed è stato riscontrato che Xe può formare un numero piuttosto elevato di composti con sostituenti altamente elettronegativi come atomi di O e F.

Ciò è dovuto alla presenza di sostituenti elettronegativi F e O, la densità di carica positiva su Xe aumenta a tal punto che l'energia di 5s e 5p diminuisce e diventano paragonabili a O e F. Pertanto, l'orbitale 5s e 5p di Xe può sovrapporsi a 2p di F e O.

La lunghezza del legame Xe-O dovrebbe essere inferiore. perché?

La lunghezza del singolo legame Xe-O è di circa 160 pm. Ma nell'XeO4 struttura legislativa, la molecola possiede un carattere di doppio legame, quindi la lunghezza del legame è ridotta.

Xe è il gruppo 18^th elemento che è un gas nobile e generalmente il guscio di valenza è completamente occupato. Dalla configurazione elettronica, Xe ha otto elettroni nel suo guscio di valenza che ha completato il suo orbitale più esterno e tutti gli elettroni sono coinvolti nella formazione di legami con quattro atomi di O (legami Sigma e π) con O. O può formare un doppio stabile legame con sostituenti adatti come Xe e per questo motivo, non ci sono coppie solitarie o carattere di legame singolo presente tra il legame Xe-O.

Xe forma quattro legami sigma e quattro legami π con O atomi. Realizzare il doppio legame rende la molecola più stabile. Il doppio legame è sempre più corto del legame singolo e anche più forte del legame singolo.

Conclusione

Dalla discussione sopra di XeO4 struttura legislativa, possiamo dire che il gas nobile può anche partecipare alla reazione in presenza di forti sostituenti elettronegativi. La molecola è più stabile a causa della formazione di un doppio legame, quindi non può partecipare ulteriormente a nessun'altra reazione. Non è presente alcun fattore di repulsione del legame di coppia solitario, quindi l'angolo di legame non devia ed è ideale per tetraedrico che è 109.5⁰.

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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.