هيكل Clcn Lewis ، الخصائص: 13 حقيقة يجب أن تعرفها

 في هذه المقالة سنناقش حول هيكل clcn Lewis وخصائصه و 13 حقيقة أساسية تتعلق بكلوريد السيانوجين.

Clcn هو غاز سام عديم اللون يتكثف بسهولة. لها رائحة نفاذة. إنه ينتمي إلى فئة الهالوجين الكاذب. يتم إنتاجه عندما يتأكسد سيانيد الصوديوم بغاز الكلور. يتضمن التفاعل وسيطًا وهو السيانوجين. في حالة وجود حامض ، يتم تقليمه لإنتاج كلوريد السيانوريك.

رسم هيكل Clcn Lewis

في هيكل لويس Clcn، تستخدم ذرة C المركزية sp المداري الهجين لتشكيل مركب Clcn. عندما يتم إخراج ذرة C ، يوجد 4 إلكترون تكافؤ. من بين هذه الإلكترونات الأربعة ، يتم استخدام 4 في تكوين رابطة سيجما مع Cl ذرة. ومن ثم يشارك إلكترون واحد من Cl atom في الترابط مع ذرة C المركزية ، ويوجد 1 إلكترونات متبقية ك 1 زوج وحيد من الإلكترون.

تبقى 3 إلكترونات فيلنس من ذرة C من 1 سيجما و 2 روابط بي مع ذرة N. ومن ثم لا يوجد زوج وحيد موجود على ذرة الكربون. يحتوي N على 5 إلكترونات تكافؤ ، ويبقى 2 فقط غير مستخدمين ، وهذا موجود كزوج واحد من الإلكترون. لكن 1 إلكترونات تشارك في الترابط مع ذرة C المركزية.

الرنين هيكل كلكن لويس

الرنين أو mesmerism هو عملية لوصف حركة الإلكترونات nonbonding و pi بين الذرات في أنواع مختلفة من الجزيئات متعددة الذرات من خلال إلغاء التمركز والرنين الهجين هو مزيج من كل بنية الرنين. في Clcn 2 تم العثور على بنية رنين مكافئة. في هذه الهياكل ، تكتسب رابطة C-Cl سمة رابطة مزدوجة جزئية.

الحقيقة وراء هذه الخصائص الشاذة هو أن الإلكترون المملوء 2p ، أي زوج الإلكترون غير المترابط على ذرة Cl يتم تحديد موقعه مع المدار الجزيئي المضاد للترابط * الشاغر لمجموعة –CN ويتم تطوير سمة الرابطة المزدوجة الجزئية بين ذرة C و Cl. من خلال عملية الرنين هذه ، يتم تقليل الرابطة الثلاثية بين ذرة C و N إلى رابطة مزدوجة.

هيكل clcn لويس
Clcn هيكل لويس صدى

شكل هيكل لويس Clcn

وفقًا لنظرية VSEPR ، يكون شكل Clcn خطيًا حيث يتم ربط ذرة الكربون المركزية بذرة Cl بواسطة رابطة أحادية وبذرة N بواسطة رابطة ثلاثية. كل ذرة في Clcn تكمن في خط. يحدث الشكل الخطي لـ Clcn بسبب حقيقة أن ذرة C المركزية يتم تهجينها. نظرًا لأن Clcn لها شكل خطي بحيث تكون زاوية الرابطة الموجودة في Clcn 1800.

المسؤول الرسمي عن هيكل Clcn Lewis

في Clcn ، يتم حساب الرسوم الرسمية على الذرات المعينة بالصيغة التالية الواردة أدناه:

الشحنة الرسمية (FC) على أي ذرة = إلكترونات التكافؤ للذرة- (إجمالي إلكترونات الترابط) / 2- عدد زوج الإلكترون غير المترابط.

ومن ثم فإن الشحنة الرسمية على ذرة C المركزية في Clcn = 4-8 / 2-0 = 0.

الشحنة الرسمية على ذرة N لمجموعة –CN في Clcn = 5-6 / 2-2 = 0.

الشحنة الرسمية على Cl ذرة في مركب Clcn = 7-2 / 2-6 = 0.

ومن ثم فإن الشحنة الرسمية على ذرة C المركزية في Clcn تساوي 0. جميع الذرات في Clcn لها شحنة رسمية صفرية مما يجعل المركب بأكمله متعادل كهربائيًا.

زاوية هيكل Clcn Lewis

في Clcn ، تستخدم ذرة الكربون المركزية sp المداري الهجين لتكوين روابط مع مجموعة الكلوريد وذرة N أي أن الزاوية بين Cl-CN هي 1800. يتم أيضًا تهجين ذرة N في مجموعة –CN.

عندما تكون Cl atom في اقتران مع مجموعة –CN ، تصبح Cl atom مهجنة sp2. حيث يتم تهجين ذرة C المركزية في Clcn وتكون الزاوية 1800، مركب Clcn خطي بطبيعته.

Clcn هيكل لويس زاوية

Clcn لويس هيكل ثماني القاعدة

في clcn هيكل لويس، حققت جميع الذرات ، أي Cl ، C ، N ثماني بتاتهم. تشكل ذرة C المركزية في Clcn رابطة سيغما واحدة مع ذرة Cl وأخرى بها ذرة N. في الوقت نفسه ، تشكل روابط 1 pi مع N atom عن طريق تداخل مداري 2 p من C و N atom. ومن ثم تشكل ذرة C المركزية 2 روابط تحتوي على إجمالي 4 إلكترونات.

تشكل ذرة Cl رابطة مفردة واحدة مع ذرة C مركزية وتحتوي على 1 زوج وحيد من الإلكترون ، أي ما مجموعه 3 إلكترونات موجودة في Cl. تشكل ذرة N 8 سيجما و 1 روابط pi مع ذرة C المركزية وتحتوي أيضًا على زوج وحيد أي مرة أخرى إجمالي 2 إلكترونات موجودة في N. وفقًا لقاعدة الثمانيات ، يعتبر Clcn مركبًا مستقرًا.

Clcn Lewis Structure أزواج وحيدة

الزوج الوحيد من الإلكترونات هو إلكترونات التكافؤ التي لا يتم مشاركتها عند توصيل ذرتين بواسطة رابطة تساهمية. يتم تعريفه أيضًا على أنه زوج غير مشترك من الإلكترونات.

الصيغة التي يمكننا من خلالها حساب زوج الإلكترون الوحيد على الذرات المعطاة في Clcn معطاة أدناه:

أزواج الإلكترون الوحيدة الموجودة على الذرة = الإلكترونات الموجودة على غلاف الستارة للذرة - كم عدد الروابط الكيميائية التي تكونت بواسطة تلك الذرة المعينة.

زوج وحيد من الإلكترون موجود على ذرة C المركزية في Clcn = 4-4 = 0 أي زوج وحيد من الإلكترون.

زوج إلكترون وحيد موجود على ذرة N من مجموعة –CN في Clcn = 5-3 = 2 أي زوج إلكترون واحد غير مشترك.

زوج وحيد من الإلكترونات موجود على ذرة Cl في مركب Clcn = 7-1 = 6 ie3 أزواج غير مترابطة من الإلكترون.

تم توضيح أزواج الإلكترونات غير المترابطة في هيكل لويس من Clcn على ذرات C و N و Cl كنقاط إلكترونية.

Clcn Valance Electrons

لمعرفة العدد الإجمالي لإلكترون التكافؤ في Clcn ، من الضروري معرفة عدد إلكترونات التكافؤ الموجودة في ذرات C و N و Cl. في C ، يكون إجمالي إلكترون التكافؤ الحالي 4 (2s2 2p2). تحتوي ذرة النيتروجين على تكوين إلكتروني للحالة الأرضية يبلغ 1s2 2s2 2p3 وبالتالي ، فإن إجمالي 5 إلكترونات التكافؤ الموجودة في ذرة N ومن التكوين الإلكتروني للذرة Cl ، نرى أن هناك 7 إلكترونات تكافؤ.

وبالتالي فإن إجمالي إلكترون التكافؤ لـ Clcn يساوي مجموع إلكترون التكافؤ لذرات C ، Cl ، N.

إجمالي إلكترون التكافؤ الموجود في Clcn هو (4 * 1) + (1 * 5) + (7 * 1) = 16.

تهجين Clcn

نحن نعلم أن المدارات الذرية النقية لا تشارك في الترابط لأن لها طاقات مختلفة. لهذا السبب تختلط المدارات الذرية ذات الطاقة المختلفة لتكوين مدارات هجينة ذات طاقة مماثلة. تم رفض هذه العملية على أنها تهجين.

تحتوي ذرة C على التكوين الإلكتروني لـ 2s2 2p2 في الطاقة الأرضية ونرى أن هناك إلكترونين غير متزاوجين موجودان في غلاف التكافؤ لذرة C ولإنتاج Clcn ، مطلوب 2 إلكترونات غير مقترنة. عند تطبيق بعض الطاقة ، تدخل إلكترونات 4 1s في مدار 2p فارغًا مكونًا ما مجموعه 2 إلكترونات غير مقترنة في غلاف التكافؤ لذرة C.

في الخطوة التالية ، تعطي 1 Cl atom إلكترونًا غير مزدوج لتشكيل رابطة C-Cl. في البداية ، تشكل ذرة N رابطة سيجما 1 مع ذرة C المركزية باستخدام إلكترون واحد غير زوجي ، ثم تشكل الإلكترونات 1 غير المزاوجة المتبقية من مدار 1p من ذرة N روابط pi مع ذرة C المركزية. نظرًا لأن ذرة C المركزية تشكل روابط 2 sigma و 2 pi ، يتم تهجينها sp.

تهجين Clcn

الذوبان Clcn

Clcn مركب قطبي. نظرًا لأنه قطبي في مضاد ، فهو قابل للذوبان في مذيب قطبي مثل الماء والميثانول والإيثانول وما إلى ذلك. عندما يتفاعل مع الماء ، فإنه يخضع لتحلل مائي بطيء لتشكيل سيانات (NCO-) وأيونات الكلوريد (cl-) وأيونات H + يتم إنتاجها أيضًا. يحدث هذا التفاعل في وسط pH متعادل.

تفاعل Clcn مع الماء

هل Clcn أيوني؟

Clcn مركب أيوني. هذا يرجع إلى حقيقة أنه يتحول إلى أيونات عندما يكون في حالة منصهرة أو في حالة مائية. عند إضافة Clcn في وسط الماء ، تتشكل أيونات isocyante وكلوريد H +. لأنه يشكل أيونات في محلول مائي ، فهو مركب أيوني.

يقوم المحلول المائي لـ Clcn أيضًا بتوصيل الكهرباء ، مثل المركبات الأيونية الأخرى عندما تذوب في محلول مائي. 

هل كلكن حمضي أم قاعدي؟

Clcn أساسي في الطبيعة. إنها قاعدة برونزية وكذلك لويس. عندما يتفاعل مع حمض لويس فإنه يتبرع بزوجه الوحيد من الإلكترون من خلال ذرة N ويشكل مركب تنسيق.

عندما يتفاعل مع الحمض الذي يعطي H + أيونات ، فإنه يقبل H + أيونات عن طريق التبرع بزوج وحيد من الإلكترون من خلال N atom. يحدث التبرع بالزوج المنفرد من خلال N atom لأن N أقل كهرسلبية من Cl atom ie + ve شحنة مواتية على N atom تلك Cl atom.

هل Clcn قطبي أم غير قطبي؟

Clcn قطبية بطبيعتها. تم العثور على مركب ليكون قطبيًا إذا لم يتم إلغاء جميع لحظات الرابطة في المركب. في هذا المركب بسبب وجود مجموعة sp المهجنة - CN ، تكمن عزم رابطة C-Cl تجاه مجموعة –CN.

في مركب Clcn ، يتم فصل الزوج الوحيد على ذرة Cl مع المدار المضاد للترابط * الفارغ لمجموعة -CN ولهذا السبب ، ينشأ القطب على ذرة N و + خمسة قطب ينشأ على ذرة الكلور. ومن ثم يحدث توزيع أكبر للشحنة. هذا هو السبب في أن Clcn في الطبيعة القطبية والعزم ثنائي القطب لا يساوي الصفر.

هل كلكن خطي أم رباعي السطوح؟

Clcn له شكل خطي مع تهجين sp للذرة C المركزية. لذلك ، لا ينشأ احتمال وجود شكل رباعي السطوح.

في الختام

من خلال الحقائق المذكورة أعلاه التي ناقشناها ، استنتج أن Clcn هو مركب قطبي وأيوني وتساهمي تستخدم فيه ذرة C المركزية مدار هجين sp. إنه قابل للامتزاج بالماء لأنه مركب قطبي. إنه مركب مستقر حسب الثماني وكذلك الرنين.

انتقل إلى الأعلى