هيكل Gecl4 Lewis ، الخصائص: 17 حقائق يجب معرفتها


يظهر رباعي كلوريد الجرمانيوم عديم اللون كسائل دخان.

كمركب تساهمية ، تكون درجة غليانه وانصهاره منخفضة وتستخدم كوسيط للعمليات البصرية.

كيفية رسم هيكل Gecl4 Lewis؟

باستخدام الرموز الذرية للجرمانيوم والكلور ، تُظهر بنية GeCl4 lewis الطبيعة التساهمية من خلال توزيع إلكترونات المدار الخارجي المنتشرة حول الذرة المعينة في جزيء GeCl4.

في الحديث الجدول الدوري ذرة الهالوجين الكلور في المجموعة 17 بترتيب إلكتروني [Ne] 3s2 3p5 وتحتوي ذرة الجرمانيوم على إلكترونات مدارها الخارجي في 4s و 4p مع مدار ثلاثي الأبعاد مملوء ، الترتيب [Ar] 3d3 10s4 2p4 كعنصر مجموعة 2.

ومن ثم ، فإن أربعة كلور وجرمانيوم تحتوي معًا على 32 إلكترونًا يعني ستة عشر زوجًا من الإلكترونات لتكوين الجزيء كما هي في الغلاف الخارجي ويمكن تنشيطها بسهولة لجذب منخفض بواسطة النواة.

كجزيء ذري خماسي ، يجب أن يختار الذرة المركزية ، هنا Ge لإيجابيتها الكهربية التي ستكون في المركز وذرات الهالوجين مكتوبة حولها بعلامة نقطة لإلكترونات التكافؤ.

صدى هيكل Gecl4 لويس

في GeCl4 هيكل لويس، تحتوي ذرات الكلور على إلكترون غير مشترك ، والذي يمكن أن ينتقل من الذرة الأم ويشكل بنية رنين مختلفة ، من بينها ، والتي تحتوي على شحنة رسمية `` صفرية '' من شأنها أن تكون التكوين المستقر.

الكلور كهرسلبي أكثر من ذرة الجرمانيوم ، ويخلق شحنة موجبة جزئية فوق ذرة الجرمانيوم التي تحتل أيضًا مدارًا رباعي الأبعاد شاغراً كعنصر 4th فترة ، لذلك Pi (π) عودة الرابطة يحدث ie3pπ (Cl) - 4dπ (Ge) في الجزيء.

في جزيء الجرمانيوم لا يحتوي على إلكترون غير مشترك فوقه ، ولكن بالنسبة إلى المدار الشاغر ، يمكن للإلكترون غير المشترك لذرة الكلور أن ينتقل إلى هذا المدار وينتشر على ذرتين مما يؤدي إلى تكوين رابطة pi (π) الجزئية في الجزيء.

نظرًا لأن الإلكترونات غير المترابطة للرابط ، فإن ذرة الكلور تشارك في الترابط المعاكس للانتقال الإلكتروني العادي ، ويسمى الرابطة الخلفية ، وتنتج بنية GeCl4 لويس الرنانة.

شكل هيكل Gecl4 لويس

الهندسة الجزيئية والشكل شيئان مختلفان قليلاً يمكننا فهمهما بوضوح من خلال التهجين المداري للذرة المركزية للجزيء التساهمي ، حيث تمتلك الذرة المركزية زوجًا منفردًا يزعج الهندسة.

إذا لم يكن هناك إلكترونات غير مشتركة (لذلك لا يوجد تنافر ستيريكي) ، فإن هندسة وشكل الجزيء يصبحان كما هو الحال في بنية GeCl4 لويس حيث تكون الهندسة رباعية السطوح (للذرة المركزية المهجنة sp3) ، يكون الشكل أيضًا رباعي السطوح.

رسم رسمي لهيكل Gecl4 lewis

يتم حساب الشحنة الرسمية لذرة الجزيء ، للعثور على الشكل القانوني المستقر حيث يُفترض أن التوزيع المتساوي لسحابة الإلكترون الرابطة في جزيء تساهمي بمساعدة إجمالي تكافؤ الإلكترون والإلكترونات الرابطة وغير المشتركة.

في الشكل القانوني المستقر لـ GeCl4 lewis Structure Ge ليس له إلكترونات غير مشتركة ، لذلك سيكون الشكل الرسمي ، (4 - 0 - 8/2) = 0 ومع ثلاثة أزواج من الإلكترونات غير المشتركة ، ستكون الشحنة الرسمية لـ Cl ، (7- 6- 8/2) = 0 ؛ مما يدل على الاستقرار النشط.

زاوية هيكل Gecl4 لويس

في النوع التساهمي من الترابط الذي يتكون من التداخل المداري المهجن ، يتم قياس الزاوية بين سحابة الإلكترون الرابطة ، وتعتمد على تهجين المدار الخارجي للذرة المركزية التي شاركت في الترابط.

في بنية GeCl4 lewis ، تكون الذرة الموجبة للكهرباء هي الجرمانيوم الذي يتداخل فيه 4s و 4 p المداري ، مما يشكل مدارًا مهجنًا sp3 ، لذلك لا تحتوي الذرة على إلكترونات غير مشتركة تزعج الهندسة عن طريق التنافر ، مما يجعل زاوية الرابطة دقيقة 109.5 كما في sp3.

Gecl4 lewis بنية قاعدة الثمانية

يجب توزيع ثمانية إلكترونات في المدار الأخير المملوء ، والوظائف الموجية لطاقة معينة لإرضاء طاقة التثبيت ، والمعروفة باسم قاعدة الثماني التي تتمتع بالاستقرار الطبيعي للغازات الخاملة ، تسبب طبيعتها غير النشطة.

من الجدول الدوري يمكننا أن نقول أن Ge يجب أن تنقل أو تقبل أربعة إلكترونات وهو أمر صعب للغاية حيث يحتاج Cl إلى إلكترون واحد آخر لتثبيت تكوينه نتيجة لذلك يشترك Ge أربعة إلكترونات مع أربع ذرات Cl في GeCl4 هيكل لويس لإرضاء القاعدة.

Gecl4 lewis هيكل أزواج وحيدة

ينتشر زوج الإلكترون التكافؤ فقط فوق الذرة الأم ولا يشارك في تكوين الرابطة ، مما يجعل تركيز سحابة الإلكترون أعلى من زوج وحيد مما يسبب تنافرًا فلكيًا ويقوض هندسة الجزيء.

من التهجين ، نرى أن الجرمانيوم لا يحتوي على إلكترون غير مشترك حيث يتم تهجين أربعة إلكترونات تكافؤ لتشكيل الترابط ولكل ذرة Cl من GeCl4 هيكل لويس لديهم ستة إلكترونات غير مشتركة كواحد من الإلكترون 3p يتداخل مع الإلكترون المداري Ge sp3.

إلكترونات التكافؤ Gecl4

إلكترونات التكافؤ هي آخر غلاف يحتوي على إلكترونات بعيدة عن النواة ، لذا فهي متاحة بقوة للإثارة في التفاعل الكيميائي لأنها مرتبطة بشكل غير محكم القوة النووية وإذا كان هناك مدار 'd' (منتشر) اجعله أكثر سهولة.

كونه عنصر كتلة 'p' للمجموعة 14 في 4th الفترة ، لدى Ge إلكترونان في 4s واثنان في 4p بينما يحتوي كل Cl على سبعة إلكترونات في مدار 3s و 3 p ، لذا فإن إجمالي اثنين وثلاثين إلكترونًا محدودًا من خمس ذرات شارك في تكوين الجزيء كإلكترونات تكافؤ.

تهجين Gecl4

التهجين هو مفهوم الذرة المركزية للمركبات التساهمية حيث لا تتداخل المدارات الذرية المتكافئة بقوة لتكوين مداري بنفس الطاقة بحيث يصبح التداخل المداري الهجين الذري أسهل في تكوين الجزيء.

لكونها ذرة مجموعة 'p' ، تحتوي ذرة الجرمانيوم المركزية على أربعة إلكترون غلاف خارجي في 4 ثوانٍ و 4 بكسل ، مع مشاركة هذه الإلكترونات لتداخل أفضل بين المدارات 4 و 4 p ، مما يخلق مدارات هجينة جديدة 'sp3' مع شكل وطاقة جديدين من السابق .

الذوبان Gecl4

عند درجة حرارة معينة ، يتم قياس قابلية ذوبان GeCl4 في أي مذيب بواسطة التركيز الذي يمكن حله حتى التوازن يحدث في المحلول الذي يعتمد على طبيعته غير القطبية بالإضافة إلى وجود مداري شاغر.

نظرًا لكونه جزيءًا غير قطبي ، فإنه يذوب بسهولة في المذيبات مثل البنزين ، والإيثر ، والكلوروفورم ، و CCl لأنها أيضًا غير قطبية بطبيعتها ، كما أنها تذوب قليلاً في حمض الهيدروكلوريك المخفف أو H4SO2 المخفف لطبيعة التحليل الكهربائي قليلاً ميتالويد Ge ولكن ليس في واحدة مركزة.

هل Gecl4 قابل للذوبان في الماء؟

GeCl4 قابل للذوبان في الماء لأنه يتحلل بسهولة على الرغم من كونه جزيء تساهمي ، وذلك لسببين ؛ إنه في الفترة 4 مع المدار 'd' المنتشر في المجموعة 14 ، يجعله أكبر حجمًا ويمكن أن يقبل المدار 'd' هجومًا محبًا للنواة.

في وقت الهجوم النووي للماء ، ليس من الضروري أن تواجه مقاومة للحجم الذري الكبير لـ Ge و 'd' المداري يمكن أن يوسع التنسيق ، لذلك تنكسر روابط Ge-Cl وتتشكل رابطة Ge-hydroxyl مع إنتاج GeCl3 (OH ) وحمض الهيدروكلوريد (HCl) كمنتج جانبي.

في التفاعل يتم إطلاق أربعة جزيئات حمض الهيدروكلوريك من جزيء GeCl4 و GeO2 كمنتج لـ تفاعل التحلل المائي.

هل Gecl4 إلكتروليت قوي؟

بما أن Ge عبارة عن metallloide في الطبيعة ، أظهر بعضًا أشباه الموصلات الطبيعة لذلك يمكن أن تكون بنية GeCl4 lewis بمثابة إلكتروليت في وقت ما ولكن ليس قويًا مثل الإلكتروليتات المعدنية.

هل Gecl4 حمضي أم أساسي؟

يعتبر أي جزيء يطلق أيون الهيدروجين (H +) في المحلول أو يقبل الإلكترون حمضًا. في جزيء GeCl4 ، يمكن أن يحمل الجرمانيوم الإلكترون من المتبرع مما يجعله حمضيًا بطبيعته.

لوجود مداري 4d شاغر منتشر ، يمكن أن يتحمل هجومًا محبًا للنواة من خلال قبول زوج الإلكترون وجعل رقم التنسيق أعلى.

هل Gecl4 قطبي أم غير قطبي؟

في جزيء كلوريد الجرمانيوم ، تكون السلبية الكهربية لـ Cl هي 3.16 و Ge تساوي 2.01 على أساس مقياس Pauling ، مما يؤدي إلى اختلاف قدرة سحب سحابة الإلكترون في السندات ، وينتج عن تكوين الرابطة القطبية ، ولكن بالنسبة للطبيعة المتماثلة للغاية ، تصبح قطبية GeCl4 الكلية صفر.

إذا كان فرق السلبية الكهربية 0.4 أو أكثر من ذلك ، يحدث فصل الشحنة في الرابطة ، مما ينتج عنه رابطة قطبية (كمية متجهة) عزم ثنائي الاقطاب (µ) يمكن حسابها بضرب الشحنة المنفصلة (δ) والمسافة بين الرسوم (r) في السند.

نظرًا لأن Ge atom الخاص ببنية GeCl4 lewis لا تحتوي على إلكترونات غير مشتركة ، وبالتالي لا يمكن تشويه الهندسة بالتأثير الفراغي للزوج المنفرد ، مما يجعلها متناظرة للغاية بحيث يمكن لمتجه العزم ثنائي القطب إلغاء بعضه البعض وجعل GeCl4 جزيء غير قطبي.

هيكل gecl4 لويس
GeCl4 لويس هيكل قطبية

هل Gecl4 حمض لويس أم قاعدة؟

GeCl4 هو حمض لويس حيث يمكنه قبول سحابة الإلكترون من المتبرع ومدى تنسيقه لوجود مداري لأنه ينتمي إلى الفترة 4 من الجدول الدوري ، بينما يمتلك شحنة موجبة جزئية لأن الكلور عبارة عن ذرة كهربية عالية.

لدى Ge أربعة إلكترونات في مدار خارجي موزعة في 4s و 4 p ، لذلك يمكن أن يكون نقل هذه عملية تتطلب طاقة عالية. ومن ثم ، من خلال مشاركة الإلكترونات ، فإنه يميل إلى تكوين جزيء وفي المدار 4d الشاغر ، فإنه يقبل أيضًا الإلكترونات على أنها حمض لويس.

هل Gecl4 خطي؟

هندسة وشكل GeCl4 هو رباعي السطوح ، وليس خطي.

الخلاصة:

لامتلاك هيكل GeCl4 lewis المداري 4d الشاغر المنتشر ، يظهر بعض الخصائص غير المتوقعة ، تختلف عن عنصر الفترة العليا مثل الكربون.

ترياشا موندال

مرحبًا ... أنا Triyasha Mondal ، أتابع ماجستير في الكيمياء. أنا متعلم متحمس. تخصصي في الكيمياء الفيزيائية. دعنا نتواصل عبر LinkedIn:

آخر المقالات

رابط هل تمتلك خلايا العضلات ميتوكوندريا؟ 7 حقائق يجب أن تعرفها

هل تمتلك خلايا العضلات الميتوكوندريا؟ 7 حقائق يجب أن تعرفها

كل خلية تحتاج إلى طاقة لأداء وظيفتها. دعونا نرى ما إذا كانت الخلايا العضلية تحتوي على "عملة الطاقة" ، أي الميتوكوندريا فيها أم لا. تحتوي خلايا العضلات على الميتوكوندريا لأنها ...