هيكل SnO2 Lewis: الرسومات ، التهجين ، الشكل ، الرسوم ، الزوج والحقائق التفصيلية

في هذا المقال المسمى "هيكل لويس sno2 lewis" ، هيكل لويس ، حساب الشحنة الرسمي ، الأشكال ، التهجين مع بعض الموضوعات ذات الصلة بثاني أكسيد القصدير (SnO2) تم شرحها بدقة.

ثاني أكسيد الستانيك أو SnO2 هي مادة مهمة جدًا في الكيمياء لها وزن جزيئي 150.71 جم / مول. إنه مركب بلوري مصفر أو أخضر فاتح ذو بنية خطية. تهجين Sn هو sp مع اثنين من الروابط المزدوجة مع ذرتين من الأكسجين.

دعونا نلقي نظرة على المناقشات التالية حول ثاني أكسيد القصدير.

كيفية رسم هيكل لويس للعبة SnO2?

بنية لويس ليست سوى تمثيل هيكلي لأي جزيء قدمه جيلبرت. لويس في عام 1916 حيث تظهر الإلكترونات غير المترابطة كنقاط الإلكترون حول الذرات المعنية.

خطوات رسم هيكل لويس من SnO2 هي-

  1. معرفة إلكترون الستارة: في هذا التمثيل الهيكلي ، تلعب الإلكترونات دورًا مهمًا. لذلك ، ل ارسم هيكل لويس من SnO2 ، من المهم تحديد إلكترون التكافؤ لكل ذرة. يحتوي القصدير (Sn) على أربعة بينما يحتوي الأكسجين على ستة إلكترونات في الغلاف الخارجي لكل منها.
  2. تحديد الروابط وربط الإلكترونات: يوجد إجمالي أربعة روابط تساهمية (رابطتان مزدوجتان) في ثاني أكسيد القصدير (SnO2) جزيء بين Sn وذرتين من الأكسجين. نظرًا لوجود أربع روابط ، فإن إجمالي 4 × 2 = 8 إلكترونات متضمنة لتشكيل الروابط الأربعة.
  3. اكتشاف الإلكترونات غير المترابطة: تسمى الإلكترونات التي لا تشارك في الترابط بالإلكترونات غير المترابطة. على الرغم من عدم وجود إلكترونات في Sn ، إلا أن كل ذرة أكسجين بها أربعة إلكترونات غير مرتبطة.

سنو2 شكل هيكل لويس

يتم تحديد الشكل الجزيئي عن طريق تهجين ذرتها المركزية. إذا تغير التهجين ، فسيتم أيضًا تغيير الشكل الجزيئي. تظهر التغييرات الهيكلية مع تغييرات التهجين في الرسم البياني التالي.

تهجين الذرة المركزية الهيكلية
spخطي
sp2مستو ثلاثي الزوايا
sp3رباعي السطوح
sp3dثلاثي الزوايا ثنائي الهرمية
sp3d2ثماني السطوح

ولكن إذا كانت الذرة المركزية تحتوي على زوج (أزواج) وحيد ، فإن البنية الهندسية الفعلية (المتوقعة من التهجين) تنتهك بسبب بعض التنافر. هذه النفور هي-

  • زوج وحيد - تنافر زوج وحيد
  • تنافر زوج وحيد
  • تنافر زوج السندات والزوج والسندات

الترتيب المتزايد للتنافر أعلاه هو-

زوج وحيد - تنافر الزوج الوحيد> زوج وحيد - تنافر زوج السندات> زوج السندات - تنافر زوج السندات.

في SnO2، Sn هو sp مهجن. لذلك ، وفقًا للرسم البياني أعلاه ، الهيكل الهندسي لـ SnO2 يجب أن تكون خطية. الشكل الفعلي لـ SnO2 هي أيضًا خطية لأن الذرة المركزية Sn لا تحتوي على إلكترونات غير مرتبطة أو زوج وحيد. وبالتالي ، لا يوجد زوج وحيد من أزواج السندات أو تنافر زوج وحيد لزوج وحيد يحرف الشكل الفعلي عن هيكله الهندسي.

شكل SnO2

سنو2 رسوم هيكل لويس الرسمية

حساب الرسوم الرسمي ليس سوى المخرج لتحديد الأكثر استقرارًا هيكل لويس. توجد معادلة في الكيمياء غير العضوية لحساب الشحنة الرسمية لكل ذرة موجودة في الجزيء.

  • الشحنة الرسمية = العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ - عدد الإلكترونات المتبقية على أنها غير مرتبطة - (عدد الإلكترونات المشاركة في تكوين الرابطة / 2)
  • الشحنة الرسمية للقصدير (Sn) = 4 - 0 - (8/2) = 0
  • الشحنة الرسمية لكل ذرة أكسجين = 6 - 4 - (4/2) = 0

من حساب الشحنة الرسمية يمكننا القول بسهولة أن كل ذرة من هذا الجزيء محايدة وكذلك الجزيء بأكمله محايد بطبيعته.

سنو2 أزواج هيكل لويس الوحيد

الأزواج المنفردة أو الإلكترونات غير المترابطة هي في الأساس نوع واحد من إلكترونات التكافؤ التي لا تشارك في الترابط وتظهر كنقطة إلكترونية في هيكل لويس حول الذرات المعنية.

  • إلكترون غير مرتبط = إجمالي عدد إلكترون التكافؤ - عدد الإلكترونات المرتبطة.
  • الإلكترونات غير المترابطة على Sn = 4 - 4 = 0
  • الإلكترونات غير المترابطة على كل ذرة أكسجين = 6 - 2 = 4 أو 2 أزواج وحيدة.

جميع إلكترونات التكافؤ الأربعة لـ Sn تشارك في الترابط. وبالتالي ، لم يتبق لها إلكترونات على أنها غير مرتبطة. لكن إلكترونين فقط من الأكسجين يشتركان في تكوين رابطة تساهمية. لذلك ، (6-2 = 4) تظل الإلكترونات غير مترابطة.

وبالتالي ، إجمالي الإلكترونات غير المترابطة في SnO2 = [0 + (4 × 2)] = 8 أو 4 أزواج منفردة.

سنو2 تهجين

تم إدخال كلمة "تهجين" في الكيمياء لتقول عن اختلاط المدارات الذرية. نتيجة خلط المدارين بوجود طاقات وأشكال وتناظر متشابهة ، يتم إنشاء مدار هجين جديد. هذه العملية تسمى التهجين. لوحظ إجمالي خمسة أنواع أساسية من التهجين في معظم الجزيء.

التهجين والأشكال المقابلة موصوفة أدناه-

  1. مستو (sp)
  2. مستو ثلاثي الزوايا (sp2)
  3. رباعي السطوح (sp3)
  4. ثلاثي الزوايا ثنائي الهرمون (sp3d2)
  5. ثماني السطوح (sp3d2)

في SnO2، يتم تهجين الذرة المركزية Sn. ولكن في هذا التهجين ، تشارك مدارات واحدة s وثلاثة مدارات p لتشكيل الروابط التساهمية الأربعة (اثنان من سيجما واثنان من السندات pi). نظرًا لأن التهجين يعتمد فقط على روابط سيجما ، فإن Sn يظهر تهجينًا س في SnO2.

تهجين SnO2

هذا س يوجه التهجين الجزيء ليكون على شكل خطي (موضح في الرسم البياني أعلاه).

سنو2 لويس هيكل الثماني القاعدة

قاعدة الثمانية هي إحدى القواعد المهمة في الكيمياء والتي تنص على أن أي ذرة يجب أن تحقق ال التوزيع الإلكترون في غلاف الستارة الخاص بهم مثل أقرب غاز نبيل.

في هذا الجزيء SnO2، جميع الذرات المشاركة تخضع لقاعدة الثمانيات. يحتوي Sn بالفعل على أربعة إلكترونات تكافؤ (5s2 5p2). تشارك هذه الإلكترونات الأربعة في الروابط التساهمية الأربعة مع ذرتين من الأكسجين. لذلك ، يحقق Sn ثمانية إلكترونات في غلاف الستارة ويتطابق مع تكوين إلكترون غلاف التكافؤ Xenon أو Xe (5s2 5p6).

يتم أيضًا استيفاء قاعدة الثماني لكل من ذرتين من الأكسجين. لها ستة إلكترونات في غلافها الخارجي وتشكل رابطتين مع Sn. وبالتالي ، فإن إجمالي عدد الإلكترونات في غلاف الستارة هو ثمانية وهو ما يشبه أقرب غاز نبيل في الجدول الدوري نيون أو نيون (2 ثانية)2 2p6).

سنو2 قطبي أو غير قطبي

تعتمد قطبية أي جزيء على هذين العاملين التاليين-

  1.  قطبية الروابط الموجودة في الجزيء
  2. اتجاه المجموعات أو الذرات البديلة فيما يتعلق ببعضها البعض.

روابط Sn-O قطبية بسبب اختلاف الكهربية بين S و Oxygen (تبلغ القدرة الكهربية للقصدير والأكسجين 1.96 و 3.44 بمقياس باولينج على التوالي). ولكن بسبب الشكل الخطي ، SnO2 غير قطبي لأن كلا الرابطة Sn-O متوازنة مع بعضها البعض في الزاوية 1800. وبالتالي ، يتم إلغاء لحظة من السندات بلحظة أخرى من السندات. لهذا المحاذاة لهاتين السندات سنو2 يظهر صفر لحظة ثنائي القطب.

استخدامات SnO2

لثاني أكسيد القصدير استخدامات مختلفة في الصناعة مثل-

  • هو أشباه موصلات جيدة جدا و SnO2 تستخدم الجسيمات النانوية على نطاق واسع كمحفز ضوئي في تحلل الصبغة للمركبات العضوية.
  • كما أنها تستخدم ل كشف الغازات المختلفة لأنه عنصر استشعار غاز جيد جدًا.
انتقل إلى الأعلى