في هذه المقالة ، نناقش ثلاثي كلوريد المجموعة 13th عنصر. دعونا نناقش هيكل GaCl3 lewis وحقائق مهمة مختلفة.
GaCl3 أو ثلاثي كلوريد الغاليوم مثال على ثلاثي الهاليد من المجموعة 13th عنصر. يعتبر Ga مستقرًا جدًا في حالة الأكسدة +3 لأنه في هذه الحالة سيكون تكوينه الإلكتروني d10. الجا هو معدن المجموعة الرئيسي لذلك فهو ذو صلة بالارتباط مع الذرات الكهربية مثل Cl. بسبب نقص الإلكترون ، يوجد GaCl3 كشكل ثنائي في الحالة الصلبة ، Ga2Cl6 مثل ال2Cl6. في شكل ديمر ، سيشكل رابطة 3c-4e.
يحتوي GaCl3 على نقطة غليان عالية ونقطة انصهار منخفضة جدًا. GaCl3 هو sp2 مهجن. ملأ Ga إلكترونات d حتى تشارك المدارات 4s و 4p في التهجين أو أي نوع من تكوين الروابط. يمكن أن تسمح حالة الأكسدة المنخفضة لـ Ga بالمشاركة في التكوين المعقد لـ GaCl3.
1. كيفية رسم هيكل لويس GaCl3؟
بالنسبة لعنصر كتلة ap أو أي نوع من العناصر التي يمكن أن تشكل جزيء ، من الضروري رسمها هيكل لويس لمراقبة بنية الرابطة ، والترابط ، والطريقة ، وما إلى ذلك. دعونا نفكر في رسم هيكل GaCl3 lewis.
الخطوة 1- تتمثل الخطوة الأولى في حساب إلكترونات التكافؤ لكل ذرة في الجزيء وإضافتها معًا. لذلك نحسب أولاً إلكترونات التكافؤ في GaCl3 هيكل لويس. Ga is p block group 13th عنصر. التكوين الإلكتروني لـ Ga هو [Ar] 3d104s24p1. لذلك ، لديها مداري d فارغ وثلاثة إلكترونات تكافؤ في مداري 4 s و 4 p. مرة أخرى ، Cl هو أيضًا ملف عنصر كتلة p ولكنه ينتمي إلى مجموعة عائلة الهالوجين 17th عنصر. تكوين Cl هو [Ne] 3s23p5. إذن ، لديها سبعة إلكترونات في غلاف التكافؤ. لذا فإن إجمالي إلكترونات التكافؤ في بنية GaCl3 لويس هو 3+ (7 * 3) = 24 إلكترونات.
خطوة 2 - في 2nd الخطوة ، علينا أن نقرر الذرة المركزية لأي جزيء. في هيكل GaCl3 لويس ، Ga هو معدن كتلة ap لذا فهو يظهر شحنة موجبة، لذلك فإن كهرسلبيتها منخفضة جدًا ولهذا السبب ، سيتم اختيار Ga كالذرة المركزية في بنية GaCl3 lewis. توجد ثلاث ذرات Cl على الجوانب الثلاثة لذرات Ga المركزية.
خطوة 3 - في هذه الخطوة ، علينا حساب عدد السندات المطلوبة وفقًا لقاعدة الثمانيات. وفقًا لقاعدة الثمانيات ، تحاول كل عناصر كتلة p إكمال غلاف التكافؤ بثمانية إلكترونات. لذلك ، بالنسبة إلى بنية GaCl3 lewis ، ستكون الإلكترونات المطلوبة وفقًا لقاعدة الثمانيات ، 8 * 4 = 32 إلكترونًا. في الحالة الصلبة ، يوجد GaCl3 على شكل ثنائى، لذلك في الثنائيات ، سوف تتضاعف الإلكترونات المطلوبة من المونومر. إذن ، الإلكترونات المطلوبة ستكون 32 * 2 = 64 إلكترونًا.
لكن إلكترونات التكافؤ لمونومر GaCl3 ستكون 24 وللديمر ، ستكون 24 * 2 = 48 إلكترونًا. في الثنائيات ، سيكون هناك رابطة معدنية معدنية مزدوجة وستكون هناك حاجة إلى أربعة إلكترونات. لذلك ، في GaCl3 dimer ستكون الروابط المطلوبة بصرف النظر عن الروابط المعدنية المعدنية ، 1/2 (64-4-48) = 6 روابط ، وفي مونومر GaCl3 ستكون الروابط المطلوبة 3 روابط.
خطوة 4 في الخطوة الرابعة ، أضفنا جميع الذرات بالعدد المطلوب من الروابط. في هيكل GaCl3 لويس ، سيكون هناك ما لا يقل عن ثلاث سندات لذلك ، يتم ربط ذرات Ga وثلاث Cl من خلال ثلاث روابط مفردة.
خطوة 5 في هذه الخطوة نحاول تحقيق الثماني لكل ذرة في بنية GaCl3 لويس. بعد إضافة الروابط الثلاثة ، تكتمل ثماني بتات الجا عن طريق تشكيل ثنائى. لكن بالنسبة لـ Cl ، توجد ستة إلكترونات في غلاف التكافؤ الخاص بها ، ولإكمال الثماني ، فإنها توجد كأزواج وحيدة فوق ذرات الكلور.
2. شكل هيكل لويس GaCl3؟
يعتمد شكل الجزيء على التهجين ، وطريقة الترابط ، ووجود الذرات المحيطة. هناك ثلاث ذرات محيطة لـ Ga في هيكل GaCl3 لويس ، وبالتالي فإن الشكل المقبول هو مثلث مستوي.
Ga هو عنصر كتلة ap ولديه ثلاثة إلكترونات فقط في غلاف التكافؤ الخاص به وهم يشكلون رابطة مع ثلاث ذرات Cl. لا توجد إلكترونات أخرى موجودة في غلاف التكافؤ لـ Ga في GaCl3 هيكل لويس. GaCl3 هو AX3 نوع الجزيء بدون أزواج وحيدة من الذرات المركزية ، لذلك وفقًا لنظرية VSEPR ، يجب أن يعتمد هندسة مثلثية مستوية. مرة أخرى ، من التهجين ، يمكننا القول أنه إذا كانت الذرة المركزية هي sp2 مهجن بحيث يكون شكل الجزيء ثلاثي الزوايا مستوٍ.
3. زاوية هيكل لويس GaCl3؟
بالنسبة للجزيء المثلثي المستوي ، من المتوقع أن تكون زاوية الرابطة 1200. إذا لم يكن هناك عامل انحراف ، مثل الأزواج المنفردة - تنافر الزوج ، الحجم الكبير للذرات المحيطة ، إلخ. في GaCl3 ، تكون زاوية رابطة Cl-Ga-Cl هي 1200.
في هيكل GaCl3 lewis ، يكون Cl-Ga-Cl حوالي 1200. لذلك ، يتضح من بنية GaCl3 أنه مثلث ثلاثي الزوايا ولا يوجد تنافر زوجي وحيد. في الواقع ، في بنية GaCl3 lewis ، لا يوجد عامل انحراف ، وبالتالي فإن زاوية الرابطة تكون مثالية 1200.
4. إلكترونات التكافؤ GaCl3
عدد إلكترونات التكافؤ لـ GaCl3 هيكل لويس محسوب لـ Ga وثلاث ذرات Cl كل على حدة. كل من Ga و Cl كلاهما من عناصر كتلة p ، لذلك نحن نحسب فقط الإلكترونات في المدارات p ، لأن هذه الإلكترونات هي إلكترونات التكافؤ لـ GaCl3.
في GaC3 هيكل لويسو Ga و Cl لهما ثلاثة وسبعة إلكترونات في غلاف التكافؤ على التوالي. التكوين الإلكتروني لـ Ga و Cl هي[ar] 3d104s24p1 و [ني] 3 ثانية23p5 على التوالى. إذن ، إجمالي إلكترونات التكافؤ في GaCl3 هيكل لويس هي ، 3+ (7 * 3) = 24
5. أزواج GaCl3 لويس هيكل وحيد
في بنية GaCl3lewis ، تحتوي ذرات cl فقط على الأزواج الوحيدة ، وليس Ga المركزية. وتشارك جميع إلكترونات التكافؤ لـ Ga في تكوين الرابطة.
من التكوين الإلكتروني ، يتضح أنه لا يوجد سوى ثلاثة إلكترونات في غلاف التكافؤ لـ Ga وجميع الإلكترونات متورطة في تكوين الرابطة ولا توجد إلكترونات في غلاف التكافؤ لـ Ga. لذا ، فإن Ga هو عدم وجود زوج وحيد .
لكن Cl لديه سبعة إلكترونات في مدارات التكافؤ ، لذا فهو يحتوي على سبعة إلكترونات تكافؤ ويشترك إلكترون واحد فقط في تكوين الرابطة وبقية الإلكترونات الستة موجودة في شكل ثلاثة أزواج من أزواج وحيدة. لذلك ، لا يوجد سوى ذرات Cl تحتوي على أزواج وحيدة في بنية GaCl3 lewis.
لذلك ، مجموع الأزواج الوحيدة في gaCl3 هيكل لويس 3 * 3 = 9 أزواج من الأزواج المنفردة.
6. GaCl3 lewis رسم رسمي لهيكل
هيكل GaCl3 لويس مشحون جزئيًا أو متوقع محايد من قيمة الشحن الرسمية. عند حساب نفس الكهرسلبية لـ Ga و Cl ، يجب أن نحسب الشحنة الرسمية للجزيء.
إنه مفهوم نظري ، لذا فإن الشحنة الرسمية لها صيغة محددة ، والصيغة هي ،
FC = Nv - نليرة لبنانية -1/2 نبي بي
الشحنة الرسمية على Ga هي ، 3-0- (6/2) = 0
الشحنة الرسمية على Cl هي ، 7-6- (2/2) = 0
لذلك ، فإن بنية GaCl3 lewis محايدة من قيمة الشحن الرسمية.
7. GaCl3 لويس هيكل قاعدة الثمانية
في GaCl3 هيكل لويس، فقط Cl أكمل ثماني بتات من خلال استكمال غلاف التكافؤ بثمانية إلكترونات ، و Ga لم يكمل ثماني بتات.
يحتوي Cl على سبعة إلكترونات في غلاف التكافؤ الخاص به ويشترك في رابطة واحدة عبر إلكترونين مع Ga وأكمل ثماني بتات لتكوين رابطة واحدة. ولكن في حالة Ga ، هناك ثلاثة إلكترونات في غلاف التكافؤ و Ga يصنع ثلاثة روابط مع ثلاثة إلكترونات أخرى ، لذلك هناك ستة إلكترونات في غلاف التكافؤ لـ Ga وهي ليست كاملة الثماني. هذا هو السبب في أن Ga يمكن أن يقبل المزيد من الإلكترونات لتلبية نقص الإلكترون الخاص بها وجعل الثنائيات لإكمال الثماني.
عندما تشكل ثنائيا ، فإن كلا من ذرات Ga في شكل ديمر تكمل ثماني بتات عن طريق سد ذرات الكلور. يمكن شرح هذا النموذج عبر 3c-4e الترابط.
8. صدى هيكل لويس GaCl3
لا توجد مثل هذه الغيوم الإلكترونية الموجودة فوق ذرات Ga من أجل إلغاء التمركز في أشكال هيكل عظمي مختلفة. هذا هو السبب في أن بنية GaCl3 lewis لا تظهر أي بنية صدى.
9. تهجين GaCl3
من شكل الجزيء ومشاركة المدار ، يمكننا القول أن GaCl3 هيكل لويس يتم تهجين sp2.
يمكننا حساب تهجين GaCl3 باستخدام الصيغة التالية ،
H = 0.5 (V + M-C + A)
في بنية GaCl3 lewis ، تكون ذرة Ga المركزية ، ½ (3 + 3 + 0 + 0) = 3 (sp2 مهجن).
إذا كانت الذرة المركزية لجزيء ما متورطة في ثلاثة مدارات في التهجين ، فستكون sp2 مهجن.
دعونا نفهم تهجين بنية GaCl3 لويس ،
من الرسم التخطيطي للصندوق الخاص بهيكل GaCl3 lewis ، من الواضح أن الجا المركزي هو sp2 مهجن حيث يتم تضمين مدارات 4 و 4 p فقط وهناك مدارات p شاغرة في Ga ، لذلك لا يكمل مونومر GaCl3 ثماني بتاته.
10. قابلية ذوبان GaCl3
GaCl3 قابل للذوبان في المذيبات التالية ،
- مياه
- البنزين
- لجنة علم المناخ4
- CS2
11. هل GaCl3 قابل للذوبان في الماء؟
كما تمت مناقشته ، فإن GaCl3 السابق قابل للذوبان في الماء إلى حد كبير ، لأنه مداري شاغر ، لذلك يمكن مهاجمة الأزواج الوحيدة من ذرة الأكسجين ولهذا السبب ، يمكن أن تنتج مقربًا وتكون النتيجة قابلة للذوبان في الماء. GaCl3 حساس للغاية للرطوبة.
12. هل GaCl3 هو إلكتروليت قوي؟
نعم ، GaCl3 هو إلكتروليت قوي جدًا ، في محلول مائي ، يمكن أن يتأين الأيون بسهولة إلى Ga3+ و 3 سل-، كلا الأيونات موصل جيد للكهرباء وكلاهما قابل للذوبان في الماء ، مما يجعل المحلول موصلًا جيدًا للكهرباء.
13. هل GaCl3 قطبي أم غير قطبي؟
يذوب GaCl3 في الماء ، لذلك فهو علامة على أن GaCl3 هو جزيء قطبي. فرق الكهربية بين GA و Cl ضخم مما يجعل الجزيء قطبيًا. مرة أخرى ، نظرًا للشكل غير المتماثل ، فإن الماكريل لديه بعض العزم ثنائي القطب الناتج.
14. هل GaCl3 حمضي أم أساسي؟
يعتبر GaCl3 حامضيًا ، بل هو حمض لويس قوي جدًا.
15. هل GaCl3 حمض لويس أم قاعدة؟
في بنية GaCl3 lewis ، يوجد مدار p شاغر لـ Ga ، ويمكن الوصول إلى هذا المدار p بنشاط ويمكن أن يأخذ إلكترونات أو أزواجًا وحيدة من قاعدة لويس مناسبة ويعمل كحمض لويس أقوى ، ولكن في dimer من p الشاغر يُملأ المدار عند تكوين السندات ، لذا فإن الثنائى ليس حمض لويس جيدًا.
16. هل GaCl3 مغنطيسي أم مغناطيسي؟
بعد تكوين الرابطة ، كل إلكترونات التكافؤ لـ GaCL3 وحتى لـ Ga (III_ جميع الإلكترونات d متزاوجة ، لذلك ، Gacl3 أو Ga (III) ذات طبيعة مغناطيسية.
17. هل GaCl3 خطي؟
لا ، GaCl3 ليس خطيًا ، وشكل هيكل GaCL3 لويس مستوٍ مثلثي ويتضح من زاوية الرابطة وقيمة التهجين أيضًا.
18. زاوية الرابطة GaCl3
GaCl3 شكل هيكل لويس هو مستو ثلاثي الزوايا والتهجين القيمة sp2 ، وبالتالي فإن زاوية الرابطة هي 1200.
19. نقطة غليان GaCl3
نقطة غليان GaCl3 عالية جدًا لأنه في الحالة الصلبة ، يرتبط مركزان من Ga بقوة ويتم إسالة المادة الصلبة. في الحالة السائلة لأن روابط Ga-Ga قوية للغاية عند درجة الحرارة العالية جدًا المطلوبة لكسر تلك الروابط ، وبالتالي ، لديها نقطة غليان عالية جدًا.
في الختام
في بنية GaCl3 lewis ، تكون Ga sp2 مهجن ولكن هناك نقص في الإلكترون في مركز Ga ولتحقيق ذلك ، فإن نقص GaCl3 موجود كشكل ثنائى عبر الترابط 3c-4e.
