Το χλωριούχο αρσενικό, οι δομές του, η συγκόλληση, ο υβριδισμός του περιγράφονται λεπτομερώς σε αυτό το άρθρο.
Πενταχλωριούχο αρσενικό,AsCl5 είναι μια χημική ένωση που σχηματίζεται από αρσενικό και χλώριο. Το χλωριούχο αρσενικό έχει παρόμοια δομή με το πενταχλωριούχο φώσφορο αλλά δεν έχει σταθερή ύπαρξη.
Πώς να σχεδιάσετε το AsCl5 Δομή Lewis ;
Οι δομές κουκίδων Lewis σχεδιάζονται για να λάβουμε στοιχεία που σχετίζονται με τη σύνδεση σε μόρια και ιόντα. Αυτό αφορά κυρίως τα κοινά ζεύγη ηλεκτρονίων μεταξύ του ατόμου και του κανόνα της οκτάδας. Κατά τη σχεδίαση της δομής lewis λαμβάνονται υπόψη μόνο τα ηλεκτρόνια σθένους. Τα ηλεκτρόνια σθένους συμβολίζονται ως κουκκίδες στις δομές lewis. Έτσι, οι δομές που σχεδιάζονται με τη βοήθεια αυτής της έννοιας ονομάζονται δομές κουκκίδων lewis.
Η δομή lewis του πενταχλωριούχου αρσενικού ή AsCl5 μπορεί να σχεδιαστεί εύκολα. Πριν από αυτό είναι σημαντικό να κατανοήσουμε πώς σχηματίζεται η ένωση. Ο ατομικός αριθμός του αρσενικού είναι 33 και του χλωρίου είναι 17. Τα ηλεκτρόνια σθένους που υπάρχουν στο εξωτερικό περίβλημα του αρσενικού είναι 5.
Τα ηλεκτρόνια που υπάρχουν στο κέλυφος σθένους του χλωρίου είναι 7. Εδώ υπάρχουν 5 άτομα χλωρίου, επομένως ο συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων σθένους πέντε ατόμων χλωρίου είναι 35. Το πενταχλωριούχο αρσενικό είναι μια ομοιοπολική ένωση που σχηματίζεται από την αμοιβαία κατανομή ατόμων μεταξύ ενός αρσενικού και πέντε άτομα χλωρίου. Ετσι το δομή lewis του πενταχλωριούχου αρσενικού μπορεί να σχεδιαστεί έτσι
AsCl5 Δομή συντονισμού
Συντονισμός είναι η κίνηση των ηλεκτρονίων που μετατοπίζονται σε ένα άτομο ενός μορίου. Αυτό απεικονίζεται κυρίως μέσω ορισμένων δομών που συμβάλλουν. Τέτοιες δομές ή σχήματα ονομάζονται δομές συντονισμού του. Η δομή συντονισμού του πενταχλωριούχου αρσενικού είναι ίδια με το σχήμα του. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν υπάρχει αποτοπισμός ηλεκτρονίων.
AsCl5 Shape
Το πενταχλωριούχο αρσενικό σχηματίζεται από την κοινή χρήση πέντε ηλεκτρονίων σθένους του αρσενικού με πέντε άτομα χλωρίου. Το σχήμα της ένωσης βρέθηκε να είναι τριγωνική διπυραμιδική δομή. Υπάρχουν πέντε δεσμοί μεταξύ αρσενικού και χλωρίου.
Οι δύο δεσμοί είναι αξονικοί δεσμοί και οι υπόλοιποι τρεις είναι ισημερινοί δεσμοί. Το μήκος δεσμού των αξονικών δεσμών είναι μεγαλύτερο από τους ισημερινούς δεσμούς. Το μήκος δεσμού των αξονικών και ισημερινών δεσμών είναι 220.7 pm και 210.6 pm αντίστοιχα.
AsCl5 Επίσημη χρέωση
Το τυπικό φορτίο είναι ένα φορτίο που αποδίδεται σε ένα άτομο όταν όλα τα ηλεκτρόνια του σθένους μοιράζονται τέλεια με άλλα άτομα για να σχηματίσουν έναν χημικό δεσμό.
Το επίσημο φορτίο ενός μορίου μπορεί να δοθεί ως:
Τυπικό φορτίο ενός ατόμου = [Αρ. ηλεκτρονίων σθένους –( Αριθμός ηλεκτρονίων + Αρ. σχηματισθέντων δεσμών)].
Ο συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων σθένους που υπάρχουν στο αρσενικό είναι 5, το μοναδικό ζεύγος ηλεκτρονίων στο As είναι 0, ο αριθμός των δεσμών που σχηματίζονται από το αρσενικό με πέντε άτομα χλωρίου είναι 5. Άρα το τυπικό φορτίο του As μπορεί να είναι
Τυπική χρέωση Αρσενικού = 5-0-5
= 0
Ο αριθμός των ηλεκτρονίων σθένους που υπάρχουν στο χλώριο είναι 7, τα ηλεκτρόνια που είναι διαθέσιμα ως μεμονωμένα ζεύγη στο Cl είναι 6, ο αριθμός των δεσμών που σχηματίζονται με ένα αρσενικό είναι 1. Άρα το τυπικό φορτίο του Cl θα είναι
Τυπική χρέωση Χλωρίου = 7-6-1
= 0
Το επίσημο φορτίο που υπάρχει στο αρσενικό και το χλώριο στο AsCl5 είναι 0.
AsCl5 Bond Angle
Η γωνία δεσμού σε ένα μόριο είναι η γωνία μεταξύ των δεσμών των ατόμων όταν διαφορετικά ή ίδια άτομα συνδυάζονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν μια ένωση. AsCl5 είναι μια ένωση με πέντε δεσμούς μεταξύ αρσενικού και πέντε ατόμων χλωρίου με τριγωνική διπυραμιδική δομή. Η γωνία δεσμού των ισοτιμιακών δεσμών σε AsCl5 είναι 1200 και ο αξονικός δεσμός είναι 900 αντίστοιχα.
AsCl5 Κανόνας οκτάδας
Ο κανόνας της οκτάδας εξηγεί ότι τα άτομα βρίσκονται πολύ σταθερά όταν η στιβάδα σθένους ή η εξωτερική τους στιβάδα είναι γεμάτη με οκτώ ηλεκτρόνια. Στην περίπτωση του πενταχλωριούχου αρσενικού υπάρχει ένα άτομο αρσενικού και υπάρχουν πέντε άτομα χλωρίου.
Τα κελύφη σθένους κάθε ατόμου χλωρίου έχει 7 ηλεκτρόνια όταν σχηματίζει πέντε δεσμούς με το αρσενικό, τότε το κέλυφος σθένους κάθε ατόμου χλωρίου έχει οκτώ ηλεκτρόνια. Άρα η οκτάδα ατόμων χλωρίου σε AsCl5 είναι απόλυτα ικανοποιημένος, επομένως υπακούει στον κανόνα της οκτάδας. Ενώ στο αρσενικό το κέλυφος σθένους του περιέχει πέντε ηλεκτρόνια και χρειάζονται άλλα τρία για να ικανοποιηθεί ο κανόνας της οκτάδας.
Αλλά όταν σχηματίζει πέντε δεσμούς με άτομα χλωρίου, το κέλυφος σθένους του είναι πλέον γεμάτο με δέκα, δηλαδή περισσότερα από οκτώ ηλεκτρόνια. Άρα το αρσενικό παρουσιάζει απόκλιση από τον κανόνα της οκτάδας. Ως εκ τούτου, το αρσενικό θεωρείται ως υπερσθενές μόριο.
Ένα υπερσθενές μόριο είναι ένα μόριο με ένα ή περισσότερα στοιχεία που έχει περισσότερα από οκτώ ηλεκτρόνια στο κέλυφος σθένους λόγω του σχηματισμού δεσμού με άλλα άτομα.
AsCl5 Μοναχικό ζεύγος ηλεκτρονίων
Μοναδικό ζεύγος ηλεκτρονίων είναι το ζεύγος ηλεκτρονίων που υπάρχει στο εξώτατο κέλυφος ενός ατόμου που δεν μοιράζεται ή δεν συνδέεται με άλλο άτομο. Μπορεί επίσης να ονομαστεί ως μη δεσμευτικό ηλεκτρόνιο αφού δεν συμμετείχε σε σχηματισμό δεσμού.
Το μοναδικό ζεύγος ηλεκτρονίων σε ένα μόριο μπορεί να βρεθεί μέσω της ακόλουθης εξίσωσης.
Μοναδικό ζεύγος ηλεκτρονίων σε ένα άτομο = ( Αριθμός ηλεκτρονίων σθένους – Αριθμός ηλεκτρονίων που μοιράζονται το άτομο) /2
Μοναχικό ζεύγος ηλεκτρονίων σε As = (5 – 5)/2
= 0
Δεν υπάρχει μόνο ζεύγος στο άτομο αρσενικού στο πενταχλωριούχο αρσενικό
Μοναχικό ζεύγος ηλεκτρονίων σε Cl = (7-1)/2
= 3
Το μοναδικό ζεύγος ηλεκτρονίων στο Χλώριο είναι 3. Εδώ υπάρχουν πέντε άτομα χλωρίου το καθένα με τρία μόνο ζεύγος ηλεκτρονίων.
AsCl5 ηλεκτρόνια σθένους
Τα ηλεκτρόνια σθένους είναι τα ηλεκτρόνια που υπάρχουν στο εξωτερικό περίβλημα ενός ατόμου. Τα ηλεκτρόνια σθένους συμμετέχουν σε μια χημική αντίδραση μοιράζοντας τα ηλεκτρόνια για να σχηματίσουν σταθερές ενώσεις. Πριν από το σχηματισμό δεσμού, το αρσενικό έχει πέντε και το χλώριο έχει επτά ηλεκτρόνια σθένους στο εξωτερικό περίβλημα.
Μετά το σχηματισμό του δεσμού, το αρσενικό έχει δέκα ηλεκτρόνια στο περίβλημα του σθένους και κάθε άτομο χλωρίου έχει οκτώ ηλεκτρόνια σθένους στο εξωτερικό του περίβλημα. Άρα ο συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων σθένους που υπάρχουν στο χλωριούχο αρσενικό είναι 40.
AsCl5 Υβριδισμός
Η ανάμειξη ατομικού τροχιακού με ελαφρώς διαφορετική ενέργεια για να σχηματιστεί ένα σύνολο νέων τροχιακών με την ίδια ενέργεια και σχήμα ονομάζεται Υβριδισμός. Αυτή η ιδέα δίνει μια καλή εικόνα για το σχηματισμό δεσμών σε ομοιοπολικές ενώσεις. Ο αριθμός των υβριδικών τροχιακών που σχηματίζονται θα είναι ίσος με τον αριθμό των ατομικών τροχιακών που υβριδοποιήθηκαν.
Τα πρόσφατα σχηματισμένα τροχιακά ονομάζονται υβριδικά τροχιακά.
Η ηλεκτρονική διαμόρφωση βασικής κατάστασης του Αρσενικού είναι 3d10 4s2 4p3. Μέσα στο ενθουσιασμένη κατάσταση ηλεκτρονική η διαμόρφωση είναι 4s1 4p3 4d1. Ένα από τα ηλεκτρόνια στο 4s διεγείρεται σε 4d επίπεδο.
Ένα 4s, τρία 4p και ένα 4d τροχιακά υβριδίζονται μαζί για να σχηματίσουν πέντε sp3δ υβριδικά τροχιακά με την ίδια ενέργεια. Τα πέντε άτομα χλωρίου μοιράζονται ένα ηλεκτρόνιο που υπάρχει στο τροχιακό του 3p για να σχηματίσει πέντε ομοιοπολικούς δεσμούς. Άρα ο υβριδισμός σε AsCl5 είναι sp3δ υβριδισμός.
AsCl5 Διαλυτότητα
Από το AsCl5 είναι ασταθής ένωση δεν διαπιστώνεται η διαλυτότητά της.
Είναι AsCl5 είναι όξινο ή βασικό;
Ο όξινος ή βασικός χαρακτήρας του πενταχλωριούχου αρσενικού δεν καθορίζεται λόγω της ασταθούς φύσης του.
Είναι AsCl5 Ιωνικό ή ομοιοπολικό;
Ένας ομοιοπολικός δεσμός σχηματίζεται από την αμοιβαία κατανομή ηλεκτρονίων μεταξύ των συνδεδεμένων ατόμων. Το πενταχλωριούχο αρσενικό σχηματίζεται από την κοινή χρήση ηλεκτρονίων μεταξύ αρσενικού και πέντε ατόμων χλωρίου. Επομένως πενταχλωριούχο αρσενικό AsCl5 είναι μια ομοιοπολική ένωση.
Είναι AsCl5 Πολικό ή μη πολικό;
Το πενταχλωριούχο αρσενικό είναι μια ομοιοπολική ένωση με μη πολική φύση.
Είναι AsCl5 τριγωνική διπυραμιδική ;
Το πενταχλωριούχο αρσενικό είναι μια ένωση με τριγωνική διπυραμιδική γεωμετρία με δύο αξονικούς και τρεις ισημερινούς δεσμούς.
Γιατί είναι το AsCl5 Ασταθής;
Το πενταχλωριούχο αρσενικό είναι ασταθές. Αυτό οφείλεται στην ατελή θωράκιση των τροχιακών 4p που παρατηρούνται μεταξύ του πυρήνα και του τροχιακού 4s. Εξαιτίας αυτού του λόγου τα ηλεκτρόνια των τροχιακών 4s είναι λιγότερο διαθέσιμα για δεσμούς. Επομένως είναι ασταθής στη φύση του.
Συμπέρασμα
Αυτό το άρθρο εξηγεί πλήρεις λεπτομέρειες σχετικά με το πενταχλωριούχο αρσενικό, μια χημική ένωση. Του δομή lewis, ηλεκτρόνια σθένους, μοναχικά ζεύγη, κανόνας οκτάδας συζητήθηκαν εδώ. Εκτός από αυτό εξηγείται το σχήμα, η διαλυτότητα και η πολική φύση του. Το πενταχλωριούχο αρσενικό είναι μια ένωση με sp3δ υβριδισμός με ελάχιστη σταθερότητα.
