9 حقائق عن هيكل وخصائص KrCl4 Lewis: لماذا وكيف


KrCl4 أو الكريبتون رباعي كلوريد هو تنسيق رباعي مركب مهلجن كتلته المولية 225.61 جم / مول. دعونا نناقش KrCl4 بالتفصيل.

KrCl4 هو مركب من العنصر الخامل لـ Kr ، ولا يمكن أن يتفاعل Kr بشكل عام مع العناصر الأخرى ولكن نظرًا لوجود ذرات Cl الكهربية ، فإن طاقة العتبة بينهما متساوية تقريبًا. الجزيء تفاعلي بسبب وجود أربع ذرات كهربية وهناك أربع روابط سيجما.

دعونا نلقي نظرة على بعض الموضوعات الهامة في KrCl4 مثل بنية لويس والتهجين وزاوية الرابطة وإلكترونات التكافؤ مع التفسيرات المناسبة في المقالة التالية.

1. كيفية رسم KrCl4 هيكل لويس

هيكل لويس من KrCl4 يمكن أن يعطينا فكرة واضحة عن الخاصية الجزيئية لـ KrCl4. دعونا نحاول رسم بنية لويس لـ KrCl4 في مختلف الخطوات التالية.

حساب إلكترونات التكافؤ

يعد عد إلكترونات التكافؤ لجزيء ما هو أول إعادة رسم لهيكل لويس بشكل صحيح. هنا إجمالي إلكترونات التكافؤ هي 36. الآن يمكننا شرح إلكترونات التكافؤ هذه ، عن طريق إضافة إلكترونات التكافؤ لـ Kr كـ 8 ولأربع ذرات Cl كـ 7 لكل منها ، وقمنا للتو بجمعها معًا.

اختيار الذرة المركزية

يعد اختيار الذرة المركزية لرسم بنية لويس خطوة مهمة أخرى. هنا يتم اختيار Kr باعتباره الذرة المركزية لسببين. السبب الأول هو أن حجم Kr أكبر من Cl لذا يمكن أن يتراكم كل الذرات المحيطة بنفسه والسبب الثاني هو أن Kr أكثر حساسية للكهرباء من Cl.

إرضاء الثماني

يجب التحقق دائمًا أثناء رسم بنية لويس من أن كل ذرة يجب أن تمتثل لقاعدة الثمانيات من خلال إكمال مدار التكافؤ الخاص بها إما بقبول أو مشاركة الإلكترونات من الآخرين. إذن ، يوجد هنا Kr أربعة إلكترونات مشتركة مع أربع ذرات Cl واثنين من أزواج منفردة وكل Cl يشترك في إلكترون واحد ليتبع الثماني.

إرضاء التكافؤ

لطاعة مجموع الإلكترونات الثمانية المطلوبة لـ KrCl4 هي 8+ (4 * 8) = 40 لكن إلكترونات التكافؤ الكلية هي 36 ، لذلك لإرضاء تكافؤ كل ذرة يجب أن نضيف ½ (40-36) = 2 روابط ، لكن Kr هو سداسي التكافؤ لذا فهو يشكل أربعة روابط سيجما بأربعة ذرات الكلور واثنين من الأزواج المنفردة وكل Cl تشكل رابطة واحدة تحقق التكافؤ الأحادي.

عيّن الأزواج المنفردة

في الخطوة الأخيرة ، قمنا بتعيين الإلكترونات غير المرتبطة على ذرات كل منها. تأتي هذه الإلكترونات أخيرًا بعد إرضاء التكافؤ. يحتوي Kr على 8 إلكترونات تكافؤ وتشارك فقط أربعة إلكترونات في تكوين الرابطة. توجد الإلكترونات الأربعة المتبقية وستة إلكترونات من كل Cl كأزواج وحيدة فوقها.

2. KrCl4 شكل هيكل لويس

شكل هيكل لويس خاص جدًا لهذا الجزيء الذي له نفس البيئة. الآن نحاول التعرف على شكل KrCl4 في القسم التالي.

شكل KrCl4 is مستو مربع حسب الجدول التالي,

جزيئي
المعادلة
رقم
أزواج السندات
رقم
ثنائي وحيد
الشكل  علم الهندسة    
AX10خطي  خطي
AX2        20خطي   خطي  
AX       11خطي  خطي  
AX330ثلاثي الزوايا
مستو
ثلاثي الزوايا
مستو
AX2E     21انحنىثلاثي الزوايا
مستو
AX2     12خطي  ثلاثي الزوايا
مستو
AX440رباعي السطوحرباعي السطوح
AX3E     31ثلاثي الزوايا
هرمي        
رباعي السطوح
AX2E2                2انحنىرباعي السطوح
AX3                     13خطي  رباعي السطوح
AX550ثلاثي الزوايا
ثنائي الهرمي
ثلاثي الزوايا
ثنائي الهرمي
AX4E     41تأرجحثلاثي الزوايا
ثنائي الهرمي
AX3E2    32 على شكل حرف T         ثلاثي الزوايا
ثنائي الهرمي
AX2E3    23خطي   ثلاثي الزوايا
biهرمي
AX660ثماني السطوحثماني السطوح
AX5E     51             مربع
هرمي   
ثماني السطوح
AX4E2                    42مربع
هرمي 
ثماني السطوح
جدول VSEPR
KrCl4 الشكل الجزيئي

نظرًا لوجود زوجين من الأزواج المنفردة ، فهو AX4E2 نوع الجزيء حسب VSEPR (نظرية زوج الإلكترونات في Valence Shell) وتبنت شكلاً مستويًا مربعًا ولكن هندستها ثماني السطوح. تقدم أربع ذرات كلوريد أربع زوايا من الجزء المستوي المربع.

3. KrCl4 إلكترونات التكافؤ

بمساعدة إلكترونات التكافؤ ، يمكن لكل ذرة تكوين رابطة مستقرة مع أخرى ، وأيضًا سيتم تبرير التكافؤ. دعونا نحسب إجمالي إلكترونات التكافؤ لـ KrCl4.

إجمالي إلكترونات التكافؤ لـ KrCl4 هي 36 لأن 8 إلكترونات تأتي من Kr ولكل Cl هو 7 ، لذلك بالنسبة لذرات 4 Cl ، فإن الأرقام هي 28 ، ونضيفها فقط من خلال النسبة المتكافئة. إذن ، إلكترونات التكافؤ لـ KrCl4 هي مجموع كل ذرة.

  • دعونا نحسب إجمالي إلكترونات التكافؤ للنظام بشكل منفصل.
  • إلكترونات التكافؤ لـ Kr المركزي هي 8
  • إلكترونات التكافؤ للذرة Cl المحيطة هي 7
  • لذلك ، إجمالي إلكترونات التكافؤ لـ KrCl4 هو 8+ (7 * 4) = 36

4. KrCl4 حكم لويس هيكل الثماني

لإرضاء تكافؤ كل ذرة يطيعون الثماني بعد تكوين الرابطة من خلال إكمال المدار التكافؤ. ناقش الآن ثماني بتات KrCl4 بالتفصيل.

أكمل Kr بالفعل ثماني بتات لأنه غاز نبيل وتكوينه يحتاج [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ و Cl لإكمال الثمانية أثناء تكوين الرابطة. لأن غلاف التكافؤ لم يكتمل لأن تكوينه هو [ني] 3 ثانية23p6. أثناء تكوين الرابطة ، يشارك كل Cl إلكترونًا واحدًا ويكمل الثماني.

للامتثال للثمانية الخاصة بالكتلة p Kr و Cl ، ستكون الحاجة الإجمالية للإلكترونات 8+ (4 * 8) = 40. لكن إلكترونات التكافؤ هي 36 ، لذا فإن الإلكترونات المتبقية تتراكم بمقدار 4/2 = 2 روابط لإرضاء تكافؤهم. من خلال إكمال الثماني بتات Kr ، وكذلك Cl ، راضون عن تكافؤهم المستقر من خلال تكوين رابطة واحدة.

5. KrCl4 أزواج هيكل لويس الوحيد

الأزواج الوحيدة هي إلكترونات التكافؤ التي لا تشارك في تكوين الرابطة فهي إلكترونات غير مرتبطة. دعونا نحسب الأزواج الوحيدة من KrCl4.

KrCl4 يحتوي على 14 زوجًا من الأزواج المنفردة أو 28 زوجًا وحيدًا من الإلكترونات الموجودة والتي تأتي من Kr و Cl. لأن Kr لديه 8 إلكترونات تكافؤ ويستخدم 4 إلكترونات فقط في تكوين الرابطة. في Cl ، يوجد 7 إلكترونات تكافؤ ويستخدم إلكترون واحد فقط في السندات وتوجد الإلكترونات الباقية في أزواج وحيدة.

  • يتم حساب الأزواج المنفردة بالصيغة التالية ، الإلكترونات غير المرتبطة = إلكترونات التكافؤ - الإلكترونات الرابطة.
  • الزوج الوحيد فوق Kr هو ، 8-4 = 4
  • الأزواج الوحيدة فوق Cl تساوي 7-1 = 6
  • لذلك ، مجموع الأزواج الوحيدة من KrCl4 هي 4 + (6 * 4) = 28 زوجًا وحيدًا من الإلكترونات.

6. KrCl4 زاوية هيكل لويس

زاوية الرابطة هي تلك الزاوية التي تصنعها الذرات الموجودة في الجزيء من أجل التوجيه والشكل المناسبين. الآن احسب زاوية رابطة KrCl4 في الجزء التالي.

زاوية الرابطة Cl-Kr-Cl مثالية 900 لأنها موجودة كشكل هرمي مربع لذا فإن زاوية الرابطة هي القيمة المثالية. كل ذرات Cl تجعل 90 مثاليًا0 زاوية الرابطة مع مركز Kr والأزواج الوحيدة الموجودة فوق Kr بعيدة بسبب الحجم الأكبر لـ Kr. لذلك لا توجد فرصة لتنافر الأزواج المنفردة.

KrCl4 زاوية السندات
  • في الواقع ، يتم التنبؤ بزاوية الرابطة من خلال قاعدة bents للتهجين ، COSθ = (p-1) / p.
  • تهجين KrCl4 هو sp3d2، إذن الحرف p هو 3/6th أو ½.
  • إذن ، زاوية الرابطة هي COSθ = [(1/2) -1] / (1/2)
  • Θ = COS-1(-1) = 1800
  • إذن ، زاوية الرابطة تساوي 1800-900 = 900.

7. KrCl4 رسوم هيكلية لويس الرسمية

من خلال مفهوم الشحنة الرسمية ، يمكننا التنبؤ بحجم الشحنة والذرة التي تتراكم والتي يمكن حسابها. دعونا نحسب الرسوم الرسمية لـ KrCl4.

المسؤول الرسمي عن KrCl4 هي 0 لأن الشحنة الرسمية الصافية التي تمتلكها الذرات الفردية هي 0 ولهذا السبب ، فإن إجمالي الشحنة الرسمية هو 0. الجزيء مستقر وكل ذرة موجودة على الجزيء مشبعة بحالة الأكسدة والتكافؤ ، لذلك لن تكون هناك شحنة تظهر على الجزيء.

دعونا نتحقق من قيمة الشحنة الرسمية الموجودة على H أو P بالصيغة ، FC = Nv - نليرة لبنانية -1/2 نبي بي

  • الشحنة الرسمية على ذرة Kr هي ، 8-4- (8/2) = 0
  • الشحنة الرسمية لما يزيد عن Cl atom هي ، 7-6- (2/2) = 0
  • لذلك ، من البيانات أعلاه ، تم تأكيد KrCl4 هو جزيء مستقر كهربائيًا بدون شحنة رسمية.

8. KrCl4 صدى هيكل لويس

الرنين هو عدم تمركز السحب الإلكترونية من خلال الأشكال الهيكلية المختلفة للجزيء. دعونا نرى ما إذا كان ممكنًا لـ KrCl4 صدى هيكل أم لا.

KrCl4 يُظهر صدىًا بسبب وجود أزواج وحيدة فوق Cl تعمل كسحب إلكترونية زائدة ويمكن تحويلها إلى Kr من خلال الرابطة. KrCl4 يظهر بشكل عام هيكلين رنين. أحدهما أكثر استقرارًا والآخر أقل استقرارًا بناءً على عدد الروابط التساهمية والشحنات.

KrCl4 صدى الهياكل

البنية I أكثر استقرارًا لأنها تحتوي على نفس عدد الروابط التساهمية مثل البنية II ولكن لا تظهر أي شحنة فوق الجزيء. لكن البنية II تحتوي على رابطة مزدوجة واحدة بين Kr و Cl لكن الشحنة الموجبة تظهر فوق ذرات Cl الكهربية السالبة وهو عامل مزعزع للاستقرار وله مساهمة أقل.

9. KrCl4 تهجين

تهجين هو المفهوم النظري الذي من خلاله يؤدي خلط المدارات الذرية إلى تكوين مدار هجين جديد من الطاقة المكافئة. دعونا نتوقع تهجين KRCL4.

KrCl4 هو sp3d2 مهجن والذي تم تأكيده في الجدول التالي,

الهيكلية   تهجين
القيمة  
حالة من
تهجين
المركزي
ذرة
رباط
زاوية
1. الخطي          2         sp / sd / pd1800
2-المخطط
ثلاثي الزوايا      
3sp2                   1200
3. رباعي السطوح 4sd3/ س3109.50
4 ثلاثي الزوايا
ثنائي الهرمي
5sp3د / دسب3900 (محوري)،
1200(استوائي)
5. الاوكتاهدرا         sp3d2/
d2sp3
900
6. خماسي
ثنائي الهرمي
7sp3d3/
d3sp3
900، 720
جدول التهجين
KrCl4 تهجين
  • يمكننا حساب التهجين بواسطة صيغة الاصطلاح ، H = 0.5 (V + M-C + A) ،
  • إذن ، تهجين مركز Kr هو ، ½ (8 + 4 + 0 + 0) = 6 (sp3d2)
  • ويشارك في التهجين مدار واحد s ، وثلاثة مدارات p ، ومداريان d من Kr.
  • تشارك الأزواج الوحيدة فوق Kr أيضًا في التهجين.

10. هل KrCl4 قطبي أم غير قطبي؟

تعتمد القطبية أو اللاقطبية على وجود العزم ثنائي القطب الناتج عن ذرات الجزيء. دعونا نرى ما إذا كان KrCl4 قطبي أم لا.

KrCl4 هو جزيء غير قطبي بسبب شكله المتماثل للجزيء. جميع اتجاهات العزم ثنائي القطب ستلغي بعضها البعض بسبب الشكل المتماثل للجزيء. دائمًا ما يكون حجم العزم ثنائي القطب هو نفسه لأن جميع الذرات المحيطة هي Cl.

في الختام

KrCl4 يكون الجزيء أكثر تفاعلًا لأن كل كثافة إلكترون سيجما لكل رابطة يتم سحبها بعيدًا إلى موقع Cl الكهروسلبي. لذلك ، تصبح الروابط أضعف ويمكن تشققها بسهولة ويتم استخدامها كعامل كلور في التفاعلات العضوية.

بيسواروب شاندرا داي

مرحبًا ...... أنا بيسواروب شاندرا داي ، لقد أكملت درجة الماجستير في الكيمياء من الجامعة المركزية في البنجاب. تخصصي هو الكيمياء غير العضوية. الكيمياء لا تتعلق فقط بالقراءة سطراً بسطر والحفظ ، إنه مفهوم يجب فهمه بطريقة سهلة ، وهنا أشارككم مفهوم الكيمياء الذي أتعلمه لأن المعرفة تستحق مشاركتها.

آخر المقالات

الارتباط بهيكل SO3 Lewis: الرسم والعديد من الكيانات والتفسيرات التفصيلية

SO3 هيكل لويس: الرسم والعديد من الكيانات والشروحات التفصيلية

في هذه المقالة ، تمت مناقشة حقائق مختلفة حول "SO3 lewis Structure" حول SO3 مثل هيكل لويس والشحنة الرسمية والقطبية وبعض الحقائق التفصيلية الأخرى حول المركبات المختلفة لثاني أكسيد الكبريت ...