هيكل HClO2 لويس ، الخصائص: 25 حقائق سريعة كاملة


تحتوي هذه المقالة فقط على هيكل HClO2 lewis و 31st حقائق مهمة بالتفصيل. لنبدأ المقال برسم هيكل HClO2 lewis.

يتكون هيكل حمض الكلور أو HClO2 لويس من oxoacid للهالوجين Cl. ذرة Cl المركزية هي sp3 مهجن في هذا الحمض. هناك واحد دπ-pπ الرابطة الموجودة بين Cl و O. وهي أقل حمضية من HClO3 بسبب نقص ذرة O واحدة. إنه مركب ثنائي. حالة الأكسدة المركزية Cl في هيكل HClO2 لويس هي +3.

نظرًا لحالة الأكسدة المعتدلة ، يمكن أن يعمل HClO2 كعامل مؤكسد أو مختزل ، ولكنه يعمل كعامل مؤكسد في العديد من تفاعلات الأكسدة والاختزال. الهندسة الجزيئية عبارة عن رباعي السطوح حول وسط Cl ، نظرًا لوجود زوجين من أزواج منفردة وثلاثة أزواج من الروابط وأحدهم عبارة عن رابطة π.

بعض الحقائق عن HClO2

القاعدة المترافقة لـ HClO2 هي ClO2-، ما هو اسم كلوريت واللاحقة تنتهي بـ "ous" بدلاً من "ite". بناءً على القاعدة المترافقة ، يحصل الحمض على اسمه. بناءً على استقرار القاعدة المترافقة ، يتم تحديد الحمض أيضًا من خلال حموضته ومدى قوته. حالة أكسدة cl هي قيمة وسيطة في هذا الحمض ، لذا فهي عرضة لتفاعل غير متناسب وغير متناسب مع هيبوكلوروس (+1) وحمض الكلوريك (+5).

2 حمض الهيدروكلوريك2 → HClO + HClO3

 III I IV

الكتلة المولية لـ HClO2 هي 68.46 جم / مول. قيمة pka لحمض الكلور هي 1.96 ، لذلك فهي أقل حمضية من HClO3.

طريقة تحضير HClO2 هي ، عن طريق تفاعل الباريوم أو كلوريت الرصاص مع حمض الكبريتيك المخفف.

Ba (ClO2)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2 حمض الهيدروكلوريك2

الرصاص (ClO2)2 + H2SO4 → PbSO4 + 2 حمض الهيدروكلوريك2

فقط الكلورين هو هالوجين يمكنه تكوين تركيبة حمض قابلة للعزل مثل HXO2 ، ولا يمكن عزل حمض البروموس أو حمض اليود.

1. كيفية رسم هيكل لويس HClO2؟

لكل جزيء تساهمي ، من المهم جدًا رسمه هيكل لويس. لذلك ، نحاول رسم هيكل HClO2 لويس باتباع بعض البروتوكولات. يساعدنا هيكل HClO2 lewis هذا في العثور على أحرف تساهمية مختلفة.

هيكل HClO2 لويس
هيكل HClO2 لويس

في عملية رسم هيكل HClO2 لويس ، يجب أن نجد إلكترونات التكافؤ لجزيء بأكمله. نحسب إلكترونات التكافؤ للذرات الفردية الموجودة في هيكل HClO2 لويس بشكل منفصل ونجمعها معًا. Cl هو عنصر مجموعة VIIA لذا فهو يحتوي على سبعة إلكترونات تكافؤ في مدار التكافؤ الخاص به ، O هو عنصر VIA لذا فهو يحتوي على ستة إلكتروناتs و H له إلكترون واحد فقط.

لذا فإن إجمالي إلكترونات التكافؤ لهيكل HClO2 لويس هي ، 7+(6*2)+1 =20 electrons.

الآن علينا أن نختار الذرة المركزية لهيكل HClO2 lewis. Cl هو أكبر بين جميع الجزيئات في HClO2 هيكل لويس، لذلك اخترنا Cl كالذرة المركزية لهيكل HClO2 لويس. اثنان O و H متصلان بالذرة المركزية مع عدد مناسب من الروابط.

في بنية HClO2 lewis ، يجب أن تتبع جميع الذرات قاعدة الثمانيات. لذلك وفقًا لقاعدة الثمانيات ، فإن الإلكترونات المطلوبة لكل ذرة هي 2+ (3 * 8) = 26 إلكترونًا. لكن إلكترونات التكافؤ المحسوبة سابقًا لهيكل لويس HClO2 هي 20 إلكترونًا. لذا فإن النقص في الإلكترونات هو 26-20 = 6 إلكترونات.

سيكون هذا النقص في ستة إلكترونات المتراكمة من خلال 6/2 = 3 سندات. لذلك ، في هيكل HClO2 lewis ، سيكون هناك حد أدنى مطلوب من 3 روابط. أضفنا جميع الذرات مع الذرة المركزية بالعدد المطلوب من الروابط.

تتم إضافة ذرتين من O مع Cl بواسطة رابطتين منفردتين وسيتم ربط h بواحد O عبر رابطة واحدة. كونه جزيء حمض يجب أن يحتوي HClO2 على مجموعة واحدة من OH، لذلك يتم ربط ذرات H بموقع O وليس Cl.

بعد إضافة عدد مناسب من السندات الفردية ، أضفنا روابط متعددة إذا لزم الأمر. لتبرير تكافؤ Cl و O ، أضفنا رابطًا آخر بين Cl و O. وهو حرف رابطة مزدوجة وهو a dπ-pπ عودة الترابط أيضا.

أضف الآن الأزواج الوحيدة فوق الذرات المعنية. يحتوي اثنان O على زوجين من أزواج منفردة كل منهما ويحتوي Cl أيضًا على زوجين من الأزواج المنفردة التي تشارك في التهجين.

2. شكل هيكل لويس HClO2

شكل هيكل HClO2 lewis مسؤول عن الأزواج الوحيدة فوق ذرات Cl المركزية وكذلك حول ذرتين من O. بسبب تنافر أزواج السندات المنفردة ، ينحرف الشكل إلى حد ما عن الشكل رباعي السطوح الفعلي.

شكل HClO2

هندسة HClO2 هيكل لويس هو رباعي السطوح مع اثنين من أزواج وحيدة فوق ذرة الكلور المركزية. لكن هندسة الإلكترون للجزيء هي زاوية. في الواقع ، بدون الأزواج الوحيدة فوق ذرات Cl ، يكون شكل هيكل HClO2 لويس منحني أو زاوي.

جزيء من النوع AX2  سيكون خطي الشكل وفقًا لنظرية VSEPR (زوج Valence Shell Electrons Pair). ولكن إذا كانت هناك أزواج وحيدة موجودة فوق الذرة المركزية ، فسيتم تغيير هندستها أو شكلها وتنحرف عن الهندسة المثالية.

مرة أخرى ، من عدد الإلكترون للمدار الخارجي للذرات المحيطة وكذلك الذرة المركزية ويساوي 8 ثم سيكون شكله رباعي السطوح. لذلك ، إذا أخذنا في الاعتبار الأزواج الوحيدة فوق ذرة Cl المركزية في HClO2 هيكل لويس ثم عدد الإلكترونات هو 8 وهو يعتمد الهندسة رباعية السطوح مع زوجين من أزواج وحيدة.

ولكن بدون أزواج وحيدة ، فإن ملف لا يمكن أن يكون الشكل خطيًا لهيكل HClO2 لويس بسبب تنافر كثافة الإلكترون لذرات O و Cl.

3. إلكترونات تكافؤ HClO2

إجمالي إلكترونات التكافؤ لهيكل HClO2 لويس هي مجموع إلكترونات التكافؤ الفردية لكل ذرة موجودة في الجزيء. نحسب بشكل فردي إلكترونات التكافؤ لكل ذرة ثم نجمعها معًا لتكوين HClO2 lewis.

الذرة المركزية في هيكل HClO2 لويس هي Cl وهي المجموعة 17th العنصر في الجدول الدوري ، لذلك يحتوي على سبعة إلكترونات تكافؤ في مدار التكافؤ. تشارك هذه الإلكترونات السبعة في تكوين الرابطة أو أزواج وحيدة ، لذلك نحسب سبعة إلكترونات لـ Cl باعتبارها إلكترونات التكافؤ.

2nd ذرة مهمة في هيكل لويس HClO2 هي O ، وهي المجموعة 16th العنصر في الجدول الدوري وينتمي أيضًا إلى المجموعة VIA. لذا ، فقد ستة إلكترونات تكافؤ. تشارك هذه الإلكترونات الستة في تكوين الرابطة والأزواج الوحيدة في هيكل HClO2 لويس ، لذلك نعتبر ستة إلكترونات لـ O كإلكترونات التكافؤ.

تحتوي ذرة H المتبقية على إلكترون تكافؤ واحد في مدارها.

إذن ، إجمالي إلكترونات التكافؤ في هيكل HClO2 lewis هي ، 7+ (6 * 2) +1 = 20 إلكترونًا.

4. HClO2 لويس هيكل أزواج وحيدة

الأزواج الوحيدة متاحة لتلك الذرات التي تحتوي على العديد من الإلكترونات من زوج السندات في غلاف التكافؤ أو المدار. فقط ذرات O و Cl لها أزواج وحيدة في هيكل HClO2 لويس.

في هيكل HClO2 lewis ، يحتوي CL على سبعة إلكترونات تكافؤ في غلاف التكافؤ الخاص به ، ولكن لا تشارك جميع الإلكترونات في تكوين الرابطة أو التبرع بها ، لذا فإن الإلكترونات المتبقية غير المشاركة في تكوين الرابطة موجودة كأزواج وحيدة.

 استخدم Cl ثلاثة إلكترونات فقط لتكوين السندات مع ذرتين من O ، وروابط مفردة ، ورابطة مزدوجة واحدة. لذلك ، توجد بقية الإلكترونات الأربعة الموجودة في غلاف التكافؤ لـ Cl في هيكل HClO2 lewis زوجان من أزواج وحيدة فوق ذرة الكلور.

الآن تأتي في ذرات O ، O لديها ستة إلكترونات تكافؤ لأنها عنصر VIA ، وكلاهما O يصنع رابطين في هيكل HClO2 لويس. ذرة O واحدة تصنع سيغما واحد وسند واحد مع Cl والآخر O يجعل رابطة واحدة مع Cl ورابط واحد سيجما مع ذرة H.

لذلك بشكل أساسي ، استخدمت ذرتان من O إلكترونين تكافؤين في تكوين الرابطة ، وبقية الإلكترونات الأربعة التي لا تشارك في تكوين الرابطة ولكنها تساهم في الثماني بتات زوجان من أزواج وحيدة فوق كل O ذرة في هيكل لويس HClO2.

ليس لدى H أي فرصة من هذا القبيل ، لذا فهو نقص في الزوج الوحيد.

5. HClO2 لويس هيكل حكم ثماني بتات

تحاول جميع الذرات الموجودة في الجدول الدوري بعد تكوين الرابطة إكمال الثماني الخاصة بها ومحاولة الحصول على أقرب تكوين للغاز النبيل لحالة مستقرة خاصةً عناصر الكتلة s و p دائمًا تتبع قاعدة الثمانيات وفي بنية HClO2 lewis ، تكون جميع الذرات من الكتل s و p لذا يتعين عليهم اتباع قاعدة الثمانيات.

التكوين الإلكتروني لـ Cl هو [ني] 3 ثوانٍ23p4، إنها مجموعة 17th العنصر. ينتمي Cl إلى عائلة الهالوجين ومجموعة VIIA. من التكوين الإلكتروني لذرة Cl المركزية ، يمكننا القول أن لديها سبعة إلكترونات تكافؤ موجودة في 3s و 3 p على التوالي. وفقًا لقاعدة الثمانيات ، يجب أن يحقق عنصر كتلة p غلاف التكافؤ بثمانية إلكترونات ، لذلك يحتاج إلى إلكترون واحد آخر لإكمال ثماني بتات.

هناك خمسة إلكترونات في مدار 3p من ذرة Cl ، والحد الأقصى لعدد الإلكترونات المتراكمة في المدار p هو ستة ، وهي الآن تشكل رابطتين منفردتين مع ذرتين O مشتركتين مع إلكترونين. الآن لديها ستة إلكترونات في مدارها 3p تخضع للتهجين. لذلك ، يفي Cl بثمانيته من خلال تكوين روابط مع O التي تخضع للتهجين.

الآن بالنسبة لـ O ، التكوين الإلكتروني هو ، [هو] 2 ثانية22p4. O هي المجموعة 16th عنصر وعنصر VIA. إذن ، لديها ستة إلكترونات تكافؤ ، حيث يوجد إلكترونان في مدار 2s وأربعة إلكترونات في مدار 2p. O هو أيضًا عنصر كتلة ap ، لذلك يجب أن يتبع قاعدة الثمانيات بإكمال مداره 2p بستة إلكترونات.

يشكل O الآن رابطين أحدهما مع Cl والآخر مع H ، أو رابطة مزدوجة مع ذرات Cl. في هذين الرابطين ، تشترك O في إلكترونين لها وتأتي الإلكترونان الآخران من موقع Cl أو H. لذلك ، بعد المشاركة في تكوين السندات ، تكمل O ثماني بتاتها من خلال تحقيقها 2p مداري بستة إلكترونات ويوجد إلكترونان بالفعل في مدار 2s.

H هو عنصر كتلة يحتوي على إلكترون واحد في مداره. لكي يكمل عنصر الكتلة s قاعدة الثمانيات ، فإنه يحتاج إلى إلكترونين في المدار s لأن المدار s يمكنه تجميع إلكترونين كحد أقصى فقط لأنه يحتوي على قشرة فرعية واحدة. لذلك ، تنشئ H رابطة مع O لمشاركة أحد إلكتروناتها والآخر من موقع O لإكمال ثماني بتات.

6. HClO2 lewis هيكل المسؤول الرسمي

حالة أكسدة Cl في هيكل HClO2 لويس هي +3 لكن لا يمكننا التنبؤ بأن الجزيء مشحون أو متعادل. لذلك ، علينا حساب الشحنة الرسمية للجزيء من خلال النظر في نفس الكهربية لكل بديل.

الصيغة التي يمكننا استخدامها لحساب الرسوم الرسمية ، FC = Nv - نليرة لبنانية -1/2 نبي بي

حيث نv هو عدد الإلكترونات في غلاف التكافؤ أو المدار الخارجي ، Nليرة لبنانية هو عدد الإلكترونات في الزوج الوحيد ، و Nبي بي  هو العدد الإجمالي للإلكترونات التي تشارك في تكوين الرابطة فقط.

في هيكل HClO2 lewis ، توجد ثلاثة بدائل مختلفة ، لذا علينا حساب الشحنة الرسمية للذرة الفردية.

الشحنة الرسمية لـ Cl هي ، 7-4- (6/2) = 0

الشحنة الرسمية لـ O هي ، 6-4- (4/2) = 0

الشحنة الرسمية لـ H هي ، 1-0- (2/2) = 0

لذلك ، من حساب الشحنة الرسمية لهيكل HClO2 lewis ، من الواضح أن الجزيء محايد ولا تظهر أي شحنة عليه أو أن الشحنة معادلة تمامًا.

7. زاوية هيكل لويس HClO2

بسبب تنافر الزوج الوحيد ، تنخفض زاوية الرابطة عن القيمة المتوقعة في هيكل HClO2 lewis. إذا كان هناك أي عامل انحراف ، فإن زاوية الرابطة تنحرف دائمًا عن التوجيه الصحيح للذرات في الجزيء.

زاوية رابطة HClO2

الهندسة حول مركز Cl في هيكل لويس HClO2 هو رباعي السطوح مع اثنين من أزواج منفردة. لذا ، فإن المتوقع يجب أن تكون زاوية الرابطة 109.50 وفقًا لنظرية VSEPR. ولكن هنا إذا كانت زاوية رابطة O-Cl-O تتبنى 1090 ثم يجب أن يكون هناك تنافر هائل بين الرابطة المزدوجة والأزواج المنفردة.

نحن نعلم أن الأزواج الفردية والروابط المزدوجة تتطلب مساحة أكبر. لذلك ، لن يكون الجزيء موجودًا في شكله المستقر. لذلك ، لتجنب مثل هذا النوع من التنافر ، تنخفض زاوية رابطة O-Cl-O من قيمتها الأصلية وهي يجب أن بالقرب من 1040. في الواقع ، إنه يتخذ شكلًا من النوع المنحني ، وبالتالي تقل زاوية الرابطة من أجل التوجيه الصحيح لأزواج السندات وكذلك الأزواج المنفردة.

مرة أخرى ، لوحظ أيضًا زاوية رابطة أخرى Cl-OH في هيكل HClO2 لويس. زاوية الرابطة هذه تقريبًا 1040 لأن الهيكل يشبه جزيء الماء على شكل حرف v. في الواقع ، الهندسة حول O هي رباعي السطوح بزوجين منفردان ، لكن التنافر هنا أقل مما كان عليه في الحالة السابقة لأنها رابطة Cl-O الأحادية موجودة ودائمًا ما تكون مسافة الرابطة للسند الواحد أكبر من الرابطة المزدوجة.

إذن ، تنافر الأزواج المنفردة هنا أقل وزاوية الرابطة تقريبًا 1040 مثل جزيء الماء، لأنه يتخذ نفس شكل الماء.

8. صدى هيكل لويس HClO2

القاعدة المترافقة لهيكل HClO2 lewis أكثر استقرارًا في الرنين من جزيء الحمض. في أيون الكلور (ClO2-) بسبب الشحنة السالبة ، يمكن فصل سحب الإلكترون بين أشكال الهيكل العظمي المختلفة عن طريق الرنين.

هياكل الرنين HClO2

جميع الهياكل الثلاثة هي أشكال رنين مختلفة للقاعدة المترافقة لهيكل HClO2 lewis. من بين الهياكل الثلاثة ، يوجد هيكل الرنين الأكثر مساهمة لأنه أكثر استقرارًا بسبب الرابطة التساهمية أكثرs والشحنة السالبة موجودة على ذرة Cl الكهروضوئية.

بعد هذا الهيكل ، يأتي الثاني ، لأنه يحتوي على عدد أقل من الروابط التساهمية من الهيكل الأول ولكن عددًا أكبر من الهيكل الأول. الهيكل الأول أقل مساهمة أو أقل استقرارًا لأنه يحتوي على عدد أقل من الروابط التساهمية وشحنة موجبة فوق ذرة الكلور الكهربية التي تعد عامل زعزعة الاستقرار.

الاستقرار الكلي للقاعدة المقترنة لهيكل HClO2 لويس هو III> II> I.

9. تهجين HClO2

تختلف طاقة مدار Cl و O وليس من السهل تكوين رابطة تساهمية ، لذلك يخضعون للتهجين عن طريق الخلط المداري لإنتاج مدار هجين من مدار مكافئ وتشكيل رابطة تساهمية مستقرة. الوسط Cl هو sp3 مهجن هنا.

استخدمنا الصيغة للتنبؤ بتهجين بنية HClO2 lewis ،

H = 0.5 (V + M-C + A) أين H = قيمة التهجين ، V هو عدد إلكترونات التكافؤ في الذرة المركزية ، M = الذرات أحادية التكافؤ المحاطة ، C = لا. الكاتيون ، أ = لا. من الأنيون.

في هيكل HClO2 lewis ، تكون ذرة Cl المركزية ، ½ (6 + 2) = 4 (sp3)

الهيكلية    قيمة التهجين  حالة تهجين الذرة المركزية    زاوية السندات
خطي           2          sp / sd / pd            1800
مخطط ثلاثي الزوايا    3sp2                 1200
رباعي السطوح      4sd3/ س3            109.50
ثلاثي الزوايا ثنائي الهرمية 5sp3د / دسب3          900 (محوري) ، 1200(استوائي)
ثماني السطوح            6sp3d2/ د2sp3          900
خماسي ثنائي الهرمي  7sp3d3/d3sp3            900، 720

           

من جدول التهجين يمكننا القول أنه إذا كانت قيمة التهجين لأي ذرة مركزية هي 4 ثم ينبغي أن يكون س3 مهجن.

دعونا تحت تهجين Cl المركزية في هيكل HClO2 لويس.

تهجين HClO2

من مخطط مربع HClO2 هيكل لويس، يمكننا القول أن زوجين من الأزواج المنفردة فوق Cl يمثلان أيضًا مدارًا هجينًا ولا يمكننا اعتبار الرابطة π في التهجين. واحد s وثلاثة مدارات p متضمنة هنا.

10. الذوبان HClO2

HClO2 قابل للذوبان في ،

  • Water
  • البنزين
  • رابع كلوريد الكربون

11. هل HClO2 قابل للذوبان في الماء؟

HClO2 هو جزء أيوني وقطبي ، لذلك فهو قابل للذوبان في الماء.

12. هل HClO2 إلكتروليت؟

نعم ، HClO2 هو إلكتروليت في محلول مائي.

13. هل HClO2 إلكتروليت قوي؟

نعم ، ينتج التحليل الكهربائي أيونات H + قوية ، لذلك فهو إلكتروليت قوي.

14. هل HClO2 حمضي أم أساسي؟

بسبب وجود البروتون الحمضي حمض الهيدروكلوريك HClO2 حمضي.

15. هل HClO2 حمض قوي؟

HClO2 هو حمض قوي بسبب وجود ذرات Cl و O كهربية قوية.

16. هل حمض الهيدروكلوريك متعدد البروتينات؟

لا ، HClO2 هو حمض أحادي البروتين.

17. هل HClO2 حمض لويس؟

لا ، لا يوجد موقع شاغر موجود في HClO2.

18. هل HClO2 حمض أرهينيوس؟

يطلق HClO2 HClOXNUMX+ أيون في وسط مائي ، لذلك فهو حمض أرهينيوس.

19. هل HClO2 قطبي أم غير قطبي؟

نعم ، HClO2 هو جزيء قطبي بسبب هيكله غير المتماثل وله عزم ثنائي القطب ناتج.

20. هل HClO2 خطي؟

لا ، HClO2 منحني الشكل.

21. هل HClO2 مغناطيسي أم مغناطيسي؟

بسبب عدم وجود أي إلكترونات غير متزاوجة ، فإن HClO2 هو ثنائي مغناطيسي.

22. نقطة غليان HClO2

درجة غليان HClO2 عالية بسبب كسر الرابطة المزدوجة.

23. هل HClO2 أيوني أم تساهمي؟

HClO2 هو جزيء تساهمي.

24. هل HClO2 رابطة هيدروجينية؟

لا ، في HClO2 لا يوجد ارتباط H.

25. هل HClO2 ثنائي أو oxoacid

نعم ، HClO2 هو حمض أوكسيد ثنائي للهالوجين.

في الختام

HClO2 هو حمض قوي لأن قاعدته المقترنة أكثر استقرارًا. الحمض أقل قوة من HClO3 ، بسبب العدد الأقل من ذرات O.

بيسواروب شاندرا داي

مرحبًا ...... أنا بيسواروب شاندرا داي ، لقد أكملت الماجستير في الكيمياء. تخصصي هو الكيمياء غير العضوية. الكيمياء لا تدور حول القراءة سطراً بسطر والحفظ ، إنه مفهوم يجب فهمه بطريقة سهلة وهنا أشارككم مفهوم الكيمياء الذي أتعلمه لأن المعرفة تستحق مشاركتها.

آخر المقالات