IO4- هيكل لويس ، الخصائص: 11 حقيقة يجب أن تعرفها


IO4- هيكل لويس هو تدوين IO4- إلكترونات التكافؤ في شكل خط ونقطة يُعرف أيضًا باسم بنية نقطة لويس. دعونا نتعلم هيكل IO4- لويس وخصائصه.

IO4- لويس هيكل يتكون من ذرتين 1 يود و 4 ذرات أكسجين. يوضع اليود مركزيًا ويترابط مع 4 ذرات O كما هو موضح بالخط (4 روابط تساهمية) وإلكترونات زوج وحيد موضوعة على 4 ذرات O موضحة بالنقاط. IO4- هيكل لويس مغلق في قوس مربع بسبب الشحنة السالبة عليه.

IO4- هي الصيغة الكيميائية لأيون الدوريات ، وهو إستر أو ملح لحمض دوري يتكون بشكل أساسي من عنصرين من اليود والأكسجين وهما غير معادن. IO4- ie periodate هو أيون سلبي أحادي التكافؤ غير عضوي (أنيون). دعونا نناقش هيكلها وخصائصها وشكلها وقطبيتها وخصائص أخرى.

كيفية رسم هيكل IO4- لويس؟

بنية لويس هي في الأساس طريقة مبسطة لإظهار إلكترونات التكافؤ للجزيء الذي يشكل بنية بسيطة. فيما يلي بعض الخطوات لرسم هيكل IO4- لويس.

  1. إلكترونات التكافؤ: عد إلكترونات التكافؤ لبنية IO4- لويس وحدد أقل ذرة كهربية كذرة مركزية ، أي أن اليود أقل كهرسلبية من الأكسجين.
  2. إلكترونات الزوج الوحيد وقاعدة الثمانيات:  اصنع روابط مفردة بين جميع ذرات I و O في بنية IO4- لويس ، ضع إلكترونات التكافؤ المتبقية على ذرات الترابط ، أي ذرات O. هذه الإلكترونات غير الرابطة هي إلكترونات زوجية وحيدة ، لاحظ مقدارها في الهيكل. طبق قاعدة الثمانيات وتحقق مما إذا كانت الذرات تحتوي على ثماني بتات كاملة أو غير كاملة.
  3. الشحنة والشكل الرسمي: قم بتقييم الشحنة الرسمية لبنية IO4- لويس باستخدام صيغة معينة وتوقع الشكل والتهجين وزاوية الرابطة الخاصة بها.
هيكل io4-lewis
IO4- هيكل لويس

IO4- إلكترونات التكافؤ

إلكترون التكافؤ هو الإلكترونات الموجودة في غلاف التكافؤ الخارجي لعنصر يكسبه أو يفقده لتشكيل أقرب تكوين للغاز النبيل. دعونا نناقش هذا.

يحتوي هيكل IO4- لويس على 32 إلكترونًا تكافؤًا. تحتوي ذرات I و O من IO4- أيون على 7 و 6 إلكترونات تكافؤ على التوالي ، لأنها تنتمي إلى 17th و 16th مجموعة من الجدول الدوري. وبالتالي ، فإن التكوين الإلكتروني لغطاء التكافؤ I هو 5s2 و 5p5 و O هو 2s2 و 2p4.

دعونا نحسب إجمالي إلكترونات التكافؤ الموجودة في بنية IO4- لويس.

  • إلكترونات التكافؤ على اليود وأربعة أكسجين = 7 + (6 × 4) = 31
  • أضف إلكترونًا إضافيًا بسبب شحنة -1 على IO4- أيون = 01
  • إجمالي إلكترونات التكافؤ على IO4- هيكل لويس = 31 + 1 = 32
  • لإيجاد أزواج الإلكترونات الكلية قسّم إلكترونات التكافؤ على 2 = 32/2 = 16

لذلك ، يحتوي هيكل IO4- لويس على اثنين وثلاثين إلكترونًا تكافؤًا وستة عشر زوجًا من الإلكترونات.

إلكترون التكافؤ على هيكل IO4- لويس

IO4- أزواج بنية لويس الوحيدة

إلكترونات الزوج الوحيد هي تلك الإلكترونات غير المشتركة من إلكترونات التكافؤ الموجودة في أي جزيء أو أيون. دعونا نناقش الأزواج المنفردة في هيكل IO4- لويس.

يتكون هيكل IO4- لويس من 12 إلكترونًا منفردًا. لديها إجمالي 32 إلكترون التكافؤ. ثمانية إلكترونات تكافؤ هي أزواج إلكترون رابطة لأنها تشكل روابط تساهمية داخل ذرات I و O. الإلكترونات الـ 24 المتبقية غير المترابطة هي 12 إلكترونًا منفردًا.

تحتوي كل ذرة أكسجين من IO4 على 6 إلكترونات غير مرتبطة. وبالتالي ، تحتوي كل ذرة أكسجين على ثلاثة أزواج من أزواج الإلكترون المنفردة. نظرًا لأن IO4 - يحتوي على أربع ذرات أكسجين ، وبالتالي فإن 4 (O) × 3 (LP) = 12 إلكترونًا منفردًا على IO4- أيون ..

IO4- بنية لويس الثماني حكم

تحدد القاعدة الثماني وجود ثمانية إلكترونات على أي ذرة مما يدل على الثماني الكامل أو غير المكتمل. فيما يلي مناقشة موجزة حول قاعدة الثماني بتات هيكل IO4- لويس.

IO4- بنية لويس ترضي قاعدة الثمانيات مثل ذرات I و O ثماني بتات كاملة. IO4- يحتوي أيون على 32 إلكترونًا تكافؤًا ، و 8 إلكترونات مرتبطة حول ذرة I المركزية و 2 إلكترونات رابطة و 6 إلكترونات غير مرتبطة حول 4 ذرات O. وهكذا ، أنا و 4 ذرات O لها ثماني بتات كاملة في IO4- لويس بناء.

تحتوي ذرة I المركزية على 8 إلكترونات (رابطة) بسبب أنها تحتوي على ثماني بتات كاملة. تحتوي جميع ذرات 4 O على 8 إلكترونات (6 غير مرتبطة / 2 رابطة) بسبب امتلاكها ثماني بتات كاملة.

IO4- رسم رسمي لهيكل لويس

الشحنة الرسمية هي الشحنة الموجبة أو السالبة الموجودة على أيون أو جزيء. انظر هنا المزيد من المناقشة حول IO4- الرسوم الرسمية.

الشحنة الرسمية = (إلكترونات التكافؤ - إلكترونات غير مرتبطة - ½ إلكترونات الرابطة)

IO4- ذراتإلكترونات التكافؤالإلكترونات غير الرابطةالإلكترونات الرابطةاتهام رسمي
اليود708(7 - 0 - 8/2) = + 3
أكسجين662(6-6-2 / 2) = -1
القيم المحسوبة للشحنة الرسمية على ذرات I و O من IO4- أيون
IO4- هيكل لويس له رسوم رسمية

IO4- صدى هيكل لويس

بنية الرنين هي شكلان أو أكثر من نفس الجزيء مع نفس الموقع الذري ولكن يختلف الموقع الإلكتروني والروابط. ألق نظرة على IO2- هيكل الرنين.

بناء:مركز اليود FCالأكسجين العلوي FCانخفاض الأكسجين FCحق الأكسجين FCترك الأكسجين FC
رافعة الحجارة+3-1-1-1-1
الرنين 10-1000
الرنين 200-100
الرنين 3000-10
الرنين 40000-1
أربعة هياكل الرنين لـ IO4- أيون

يمكن أن تكون بنية الرنين ممكنة إذا كان للجزيء روابط متعددة وشحنة رسمية وأزواج إلكترونية وحيدة. تظهر جميع هياكل الرنين الأربعة لـ IO4- أيون شكلًا مستقرًا. توجد حركة للإلكترونات على 4 ذرات O لتشكيل روابط مزدوجة 3 I = O مما يقلل الشحنة الرسمية على I و 3 O إلى صفر.

هيكل الرنين IO4- أيونات

IO4- شكل هيكل لويس

يتم تحديد الشكل الجزيئي وهندسة الإلكترون لأي بنية لويس بواسطة نظريات VSEPR المعطاة. دعونا نناقش شكل هيكل IO4- لويس.

شكل وهندسة IO4- لويس هيكل رباعي السطوح. يتكون هيكل IO4- لويس من خمس ذرات بها ذرة يود واحدة وأربع ذرات أكسجين. يوضع اليود مركزيًا بسبب كهرسلبيته المنخفضة عن ذرات الأكسجين.

شكل IO4- أيون

تحتوي ذرة اليود الإنسي هذه على أزواج إلكترون وحيدة صفرية ومرفقة بـ 4 ذرات O حولها. وهكذا ، فإن بنية IO4- لويس تتبع الصيغة العامة AX4 حيث A هي ذرة مركزية و X تربط الذرات بالذرة المركزية. تظهر الصيغة العامة AX4 شكل رباعي السطوح من IO4- أيون.

معرفة المزيد حول أمثلة كارهة للماء

IO4- زاوية هيكل لويس

زاوية الرابطة هي زاوية معينة داخل روابط أي بنية جزيئية. دعونا نناقش زاوية الرابطة في هيكل IO4- لويس أدناه:

هيكل IO4- لويس له زاوية رابطة 109.5 درجة داخل روابط OIO الخاصة بـ IO4- أيون. 4 روابط IO داخل اليود المركزي و 4 ذرات O. نظرًا لأن الذرة المركزية لا تحتوي على أي إلكترون منفرد ، فإن لها شكل رباعي السطوح. ومن ثم فهي تمتلك زاوية ربط 109.5 درجة. 

يمكن توقع زوايا الرابطة باستخدام نظرية VSEPR حسب الهياكل. نظرًا لأن بنية IO4- لويس لها هندسة رباعية السطوح لأنها تتكون من 5 ذرات ، 1 ذرة مركزية I مرتبطة بـ 4 ذرات O. تقول تنبؤات نظرية VSEPR أن لها زاوية 109.5 درجة.

IO4- التهجين

يُعرف خلط وإعادة صياغة المدارات الذرية لتشكيل مدارات هجينة جديدة باسم التهجين. دعونا نجري بعض المناقشة حول IO4- تهجين بنية لويس.

يحتوي هيكل IO4- لويس على تهجين sp3 أو رباعي السطوح. يمكن تحديد التهجين مع العدد الاستياري للذرة المركزية. IO4- أيون له رقم ستيري 4 وشكل رباعي السطوح أو هندسة. 

عندما تتداخل مدارات 1 's' و 3 'p' من نفس الغلاف الذري للعنصر مع بعضها البعض لتشكيل 4 مدارات هجينة مكافئة جديدة تُعرف باسم تهجين رباعي السطوح أو sp3. يأتي IO4- أيون تحت صيغة AX4 العامة لنظرية VSEPR نظرًا لأنه يحتوي على شكل جزيئي رباعي السطوح وهندسة إلكترونية. 

IO4- رقم التأكسد

إن الذرات التي تحتوي على إجمالي الإلكترون والتي تتبرع بها أو تقبلها مع ذرات أخرى لتشكيل روابط كيميائية هي عدد الأكسدة. أدناه المناقشة في IO4- رقم الأكسدة.

عدد أكسدة IO4- أيون هو +7. عدد أكسدة ذرة اليود هو في الأساس -1 وفقًا للقواعد ولكن لها استثناء إذا تم ربط ذرة الهالوجين هذه بذرات الأكسجين أو الفلور. لذلك ، في IO4- أيون اليود لا يمكن أن يحتوي على رقم أكسدة -1 ولكن تم حساب عدد الأكسدة +7.

لماذا IO4- لديها + 7 رقم أكسدة؟

في المركبات الأيونية مثل IO4- يجب تلخيص جميع أرقام الأكسدة حتى شحنة الأيون. 

لقد حسب اليود IO4- أيون قيمة رقم الأكسدة +7 ، لأن ذرة اليود ليست فلزية وبالتالي تأتي أقل من 17th مجموعة الجدول الدوري. هذا يعني أن ذرة اليود تتطلب دائمًا إلكترونًا واحدًا لإكمال الثماني وتكوين حالة مستقرة. 

كيف IO4- لديها + 7 رقم أكسدة؟

IO4- مركب أيوني ووفقًا لقواعد الأكسدة يجب أن نلخص الشحنات الموجودة عليه.

لتقييم عدد أكسدة اليود في IO4- أيون ، علينا ترتيب جميع الشحنات على RHS (الجانب الأيمن) والتي تساوي الصفر. تحتوي ذرة الأكسجين على - عدد أكسدة 2 ويحتوي أيون IO4 على أربع ذرات أكسجين. وبالتالي ، فإن عدد أكسدة اليود هو:

دعونا نفكر في عدد أكسدة اليود في IO4- = x ،

أربع ذرات أكسجين لها عدد أكسدة = - 2 ،

إذن ، x + 4 (- 2) = - 1

                  س - 8 = - 1

                  س = - 1 + 8

                  س = + 7

لذا ، فإن ذرة اليود في IO4- أيون لها + 7 عدد أكسدة.

هل IO4- قطبي أم غير قطبي

المركبات غير القطبية هي تلك التي لا تحتوي على ثنائي القطب أو صفر ثنائي القطب بسبب الترتيب المتماثل للذرات في بنيتها. هنا ، يمكننا أن نرى أدناه.

IO4- (periodate) هو أيون غير قطبي ، لأنه يحتوي على توزيع متساوٍ للإلكترونات وعزم ثنائي القطب صفري. يحتوي IO4- أيون على هندسة رباعية السطوح وله أيضًا ترتيبات متناظرة للذرات في بنيته.

لماذا IO4- غير قطبي؟

وفقًا لنظرية VSEPR ، فإن بنية لويس لها ذرة مركزية بدون إلكترونات زوجية وحيدة ويتم ربطها بذرات متشابهة ثم يكون مركبًا غير قطبي.

في بنية IO4- لويس ، لا تحتوي ذرة اليود الوسطى على أي زوج وحيد من الإلكترونات وأيضًا يتم ربطها بذرات مماثلة أي أربع ذرات أكسجين حولها. ومن ثم ، فإن IO4- أيون هو أيون غير قطبي في الطبيعة.

كيف IO4- هو غير قطبي؟

IO4- أيون يحتوي على جميع ذرات O نفسها حول ذرة I المركزية. تحتوي جميع ذرات O أيضًا على أزواج إلكترونات متساوية ، على الرغم من أنها غير قطبية.

IO4- أيون غير قطبي لأنه يحتوي على مشاركة مكافئة للإلكترونات داخل ذرات I و O بسبب أن العزم ثنائي القطب يلغي بعضها البعض من كلا الذرتين و IO4- أيون له صفر ثنائي القطب.

هل IO4- أيون متعدد الذرات؟

الأيونات متعددة الذرات هي تلك التي تحتوي على أكثر من ذرة وترتبط ببعضها البعض ولها أيضًا بعض الشحنة الموجودة عليها. الموصوف هنا هو IO4- متعدد الذرات.

IO4- هو أيون متعدد الذرات. يتضح من هيكلها أن هناك أكثر من ذرة واحدة موجودة في IO4- أيون أي 5 (بولي) ذرات 1 I و 4 O. 

لماذا IO4- أيون متعدد الذرات؟

بولي يعني الكثير أو أكثر. الأيون متعدد الذرات هو شحنة تحتوي على جزيء يحتوي على أكثر من ذرة واحدة في جزيئه.

IO4- أيون هو أيون متعدد الذرات لأنه يحتوي على إجمالي خمس ذرات مترابطة تساهمية مع بعضها البعض. كما أن ذرات IO4- أيون لها بعض الشحنة مثل شحنة +3 شحنة على ذرة اليود المركزية و -1 شحنة عند ربط أربع ذرات أكسجين. 

الخلاصة:

هيكل IO4- لويس له شكل رباعي السطوح وهندسة مع تهجين sp3 وزاوية رابطة 109.5 درجة. وهو أيون متعدد الذرات وغير قطبي بطبيعته.

د. شروتي رامتكي

مرحباً بالجميع ، أنا دكتور شروتي إم رامتيك ، لقد حصلت على درجة الدكتوراه في الكيمياء. لديّ خمس سنوات من الخبرة في التدريس لـ 11-12 معيارًا و B و Sc و MSc في مادة الكيمياء. لقد نشرت ما مجموعه خمس مقالات بحثية خلال الدكتوراه في عملي البحثي ولدي زمالة من UGC للحصول على درجة الدكتوراه. ماجستير في الكيمياء غير العضوية وتخرجي في مواد الكيمياء وعلم الحيوان وعلوم البيئة. شكرا

آخر المقالات