BaSO4 είναι ο χημικός τύπος για το θειικό βάριο. Είναι τα θειικά άλατα του μετάλλου βαρίου που είναι αλκαλικό και δισθενές μέταλλο.
BaSO4 (θειικό βάριο) είναι η λευκή ή κίτρινη μικρή κρυσταλλική σκόνη που δεν έχει οσμή. Δεν είναι διαλυτό σε νερό, ομάδες R-OH και αραιά οξέα, αλλά διαλυτό σε θερμό πυκνό Η.2SO4 (θειικό οξύ). Η ονομασία του κατά IUPAC είναι θειικό βάριο (2+). Το μοριακό βάρος του θειικού βαρίου είναι 233.39.
Πώς να σχεδιάσετε τη δομή lewis BaSO4;
Για να σχεδιάσετε το βάριο θειικό δηλαδή BaSO4 δομή lewis, πρέπει να αναγνωρίσουμε ότι το βάριο είναι μέταλλο και το SO4 (θειικό ιόν) είναι ένα μη μέταλλο επίσης να θεωρηθεί ως πολυατομικό ιόν. Τα μέταλλα και τα μη μέταλλα σχηματίζουν μια ιοντική ένωση μαζί. Έτσι, τα μέταλλα μεταφέρουν τα ηλεκτρόνια τους στο μη μεταλλικό μέρος της ένωσης. Έτσι, το μέταλλο βάριο μεταφέρει τα ηλεκτρόνια του στο θειικό ιόν.
Έτσι, για να γράψουμε το BaSO4 δομή lewis, πρέπει να γράψουμε πρώτα βάριο που είναι μέταλλο και μετά να προσθέσουμε την ομάδα θειικών ιόντων δίπλα στην οποία είναι ένα μη μέταλλο στη δομή. Το μέταλλο βάριο μεταφέρει το ηλεκτρόνιό του στο θειικό ιόν μη μέταλλο. Το μέταλλο βάριο ανήκει στην ομάδα δύο του περιοδικού πίνακα, επομένως έχει δύο ηλεκτρόνια σθένους στο κέλυφος σθένους. Έτσι, το βάριο μεταφέρει τα 2 ηλεκτρόνια σθένους του σε ιόν SO4.
Τα ηλεκτρόνια είναι αρνητικά φορτισμένα, οπότε το Ba μεταφέρει τα δύο αρνητικά του φορτία στο ιόν SO4. Εξαιτίας του οποίου το δύο θετικό (2+) φορτίο δημιουργεί στο μέταλλο Ba και το ιόν SO4 δέχεται τα δύο ηλεκτρόνια από το μέταλλο Ba δημιουργεί ένα δύο αρνητικό (2-) φορτίο στο ιόν SO4. Έχουμε τις αγκύλες γύρω από το ιόν SO4 για να δείξουμε τη μεταφορά ηλεκτρονίων από το Ba στο SO4, δηλαδή το Ba έχασε ηλεκτρόνια και τα θειικά τα κερδίζουν, επομένως δεν μοιράζονται ηλεκτρόνια όπως κάνουμε σε έναν ομοιοπολικό δεσμό.
Ηλεκτρόνια σθένους BaSO4
Το μέταλλο βάριο ανήκει στη δεύτερη ομάδα του περιοδικού πίνακα, επομένως έχει δύο ηλεκτρόνια σθένους στο κέλυφος σθένους. Το άτομο θείου ανήκει στο 16th ομάδα του περιοδικού πίνακα άρα έχει έξι ηλεκτρόνια στο φλοιό σθένους. Το άτομο οξυγόνου ανήκει επίσης στο 16th ομάδα του περιοδικού πίνακα άρα έχει και έξι ηλεκτρόνια σθένους.
Στο ιόν SO4, το άτομο θείου συνδέεται με τα τέσσερα άτομα οξυγόνου και επίσης υπάρχει ένα φορτίο 2- στο ιόν SO4, επομένως τα ηλεκτρόνια σθένους για το ιόν SO4 είναι:
Ηλεκτρόνια σθένους SO42- = 6 (για S) + 6 x 4 (για Ο) + 2 (για 2-) = 32
Έτσι το ιόν SO42- έχει συνολικά 32 ηλεκτρόνια σθένους και το μέταλλο Ba έχει δύο ηλεκτρόνια σθένους, τα οποία μοιράζεται με το ιόν SO4 στο BaSO4 δομή lewis.
Επίσημη χρέωση δομής BaSO4 lewis
Ο τύπος για τον υπολογισμό του τυπικού φορτίου οποιουδήποτε ατόμου είναι:
Τυπικό φορτίο = (ηλεκτρόνια σθένους – μη δεσμευτικά ηλεκτρόνια – ½ ηλεκτρόνια δεσμού)
Το μέταλλο Ba έχει 2+ τυπικά φορτία καθώς δίνει τα δύο ηλεκτρόνια σθένους του σε ιόν SO4 σε BaSO4 δομή lewis.
Επίσης το ιόν SO4 έχει 2 τυπικό φορτίο καθώς δέχεται δύο ηλεκτρόνια από μέταλλο Ba σε BaSO4 δομή lewis.
Στο ιόν SO4, το κεντρικό άτομο θείου συνδέεται με τέσσερα άτομα οξυγόνου με ομοιοπολικούς δεσμούς. Έτσι, η επίσημη χρέωση για το ιόν SO4 είναι η εξής:
Τυπική χρέωση για το άτομο S = ( 6 – 0 – 8/2 ) = +2
Τυπική χρέωση για άτομο Ο = ( 6 – 6 – 2/2 ) = -1
Οκταδικός κανόνας δομής BaSO4 lewis
Ο κανόνας της οκτάδας μας λέει για την παρουσία οκτώ ηλεκτρονίων στο εξωτερικό περίβλημα οποιουδήποτε ατόμου. Το μέταλλο βάριο ανήκει στο 2nd ομάδα του περιοδικού πίνακα, επομένως έχει δύο ηλεκτρόνια σθένους στο τροχιακό του εξωτερικού κελύφους σθένους, καθώς δεν υπάρχουν οκτώ ηλεκτρόνια στο άτομο Ba, επομένως έχει ημιτελή οκτάδα.
Στο ιόν SO4, γενικά τα άτομα θείου και οξυγόνου έχουν πλήρη οκτάδα καθώς και τα δύο έχουν οκτώ – οκτώ ηλεκτρόνια, αλλά με πλήρη οκτάδα το ιόν SO4 έχει πιο επίσημο φορτίο στα άτομα θείου και οξυγόνου, δηλαδή 2+ στο S και -1 σε κάθε άτομο Ο. Με την ελαχιστοποίηση του φορτίου σε δύο άτομα O δημιουργούνται δύο διπλοί δεσμοί στο άτομο S, δημιουργώντας μηδενικό φορτίο σε άτομα S και δύο άτομα O.
Σε αυτή την περίπτωση το άτομο S έχει 12 ηλεκτρόνια, άρα έχει εκτεταμένη οκτάδα και δύο άτομα Ο έχει ημιτελή οκτάδα με έξι ηλεκτρόνια, ενώ άλλα δύο άτομα έχουν πλήρη οκτάδα με -1 φορτίο πάνω του.
Μόνα ζεύγη δομής BaSO4 lewis
Η δομή lewis BaSO4 αποτελείται από μεταλλικές και μη μεταλλικές ενώσεις, π.χ. μέταλλο βαρίου και SO4 Το ιόν είναι ένα μη μέταλλο που είναι πολυατομικό ιόν. Στη δομή BaSO4 lewis, υπάρχουν μόνο δύο ηλεκτρόνια στο μέταλλο Ba καθώς ανήκει στη 2η ομάδα του περιοδικού πίνακα. Έτσι, μόνο ζεύγη ηλεκτρονίων υπάρχουν στο μέταλλο Ba της δομής BaSO4 lewis, το οποίο μοιράζεται με το ιόν SO4 και δημιουργεί 2+ φορτία στο μέταλλο Ba και 2- φορτίο στο ιόν SO4. Η κατανομή των ηλεκτρονίων φαίνεται από την αγκύλη γύρω από το ιόν SO4.
Σχήμα δομής BaSO4 lewis
Το BaSO4 είναι μια ιοντική ένωση καθώς περιέχει πολυατομικό ιόν SO4 σε αυτό. Βασικά το μόριο BaSO4 δεν έχει το δικό του αρχικό σχήμα καθώς είναι μόνο και ιοντική ένωση και δεν υπάρχει δεσμός μεταξύ ιόντων Ba και SO4, υπάρχει απλώς κοινή χρήση ηλεκτρονίων μέσα στο μόριο. Έτσι BaSO4 δομή lewis δεν έχει σχήμα. Αντί να έχει το ιόν SO4 είναι βασικό σχήμα σαν τετραεδρικό όπως το κεντρικό άτομο θείου συνδεδεμένο με τέσσερα άτομα οξυγόνου.
Γωνία δομής BaSO4 lewis
Το μόριο BaSO4 δεν έχει γωνία δεσμού καθώς δεν υπάρχει δεσμός εντός του μορίου καθώς είναι αρχικά μια ιοντική ένωση με την παρουσία μεταλλικών και μη μεταλλικών τμημάτων. Αλλά το ιόν SO4 έχει γωνία δεσμού 109.50 μοιρών μέσα σε κάθε δεσμό SO λόγω της παρουσίας διπλών δεσμών άπωση δημιουργείται μεταξύ του ιόντος και καθιστά τη γωνία δεσμού 109.50 μοιρών σε ιόν SO4.
Συντονισμός δομής BaSO4 lewis
BaSO4 δομή lewis δεν παρουσιάζει καμία δομή συντονισμού καθώς δεν υπάρχει δεσμός μεταξύ των μορίων BaSO4. Ακόμη και είναι ένα ιοντικό μόριο που περιέχει μεταλλικές (Ba) και μη μεταλλικές (SO4) ενώσεις σε αυτό. Αλλά το ιόν SO4 μπορεί να δείξει διάφορες δομές συντονισμού, καθώς έχει διπλούς δεσμούς και απλούς δεσμούς μέσα στα άτομα S και O και επίσης έχει μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων που υπάρχουν πάνω του. Έτσι, η δομή συντονισμού του ιόντος BaSO4 δεν είναι δυνατή, αλλά η δομή συντονισμού μόνο του ιόντος SO4 είναι δυνατή.
Υβριδισμός BaSO4
BaSO4 δομή lewis δεν παρουσιάζει κανένα υβριδισμό καθώς δεν υπάρχει ανάμειξη και αναδιαμόρφωση ατομικών τροχιακών εντός του μορίου, υπάρχει μόνο κοινή χρήση ηλεκτρονίων μεταξύ του μετάλλου Ba και του ιόντος SO4 δημιουργώντας 2+ φορτίο στο Ba και 2- φορτίο στο ιόν SO4. Αλλά το μόνο ιόν SO4 μπορεί να έχει τον υβριδισμό sp3 ως το κεντρικό άτομο θείου που συνδέεται με τα τέσσερα άτομα οξυγόνου στο ιόν SO4.
Διαλυτότητα BaSO4
Το BaSO4 (θειικό βάριο) είναι διαλυτό σε:
- Ζεστό θειικό οξύ (H2SO4)
Το BaSO4 (θειικό βάριο) είναι αδιάλυτο σε:
- Νερό (ή δύσκολα διαλυτό)
- Ενώσεις της ομάδας R-OH
- Αραιωμένα οξέα
Το BaSO4 είναι ιοντικό;
Ναι, το θειικό βάριο (BaSO4) είναι μια ιοντική ένωση. Καθώς δεν υπάρχει παρουσία ομοιοπολικών ή π δεσμών μέσα στο μόριο. Υπάρχει μόνο παρουσία φορτίων στο μέταλλο Ba και στο ιόν SO4 που καθιστά το BaSO4 ιοντική ένωση.
Γιατί ιοντικό BaSO4; Καθώς το μέταλλο Ba ανήκει στο 2nd ομάδα περιοδικού πίνακα περιέχει μόνο δύο ηλεκτρόνια σθένους, τα οποία μοιράζεται με το ιόν SO4 δημιουργώντας 2+ φορτίο στο ιόν Ba και 2- φορτίο στο ιόν SO4 καθώς δέχεται ηλεκτρόνια από το Ba. Λόγω της παρουσίας φορτίων στο μόριο BaSO4 είναι ιοντικής φύσης.
Πόσο ιοντικό BaSO4; Το BaSO4 είναι μια ιοντική ένωση και λόγω της οποίας είναι αδιάλυτο στο νερό λόγω της παρουσίας μεγαλύτερων ιόντων. Ba2+ και έτσι42- και τα δύο είναι μεγαλύτερα ιόντα, δηλαδή το μεγαλύτερο κατιόν (Ba2+) σταθεροποιεί το μεγαλύτερο πολυατομικό ανιόν (SO42-). Λόγω της κοινής χρήσης ηλεκτρονίων, το BaSO4 είναι μια ιοντική ένωση ως κατιόν και ανιόν που υπάρχουν σε αυτό.
Είναι το BaSO4 πολικό ή μη πολικό;
Η ένωση BaSO4 (θειικό βάριο) είναι πολικής φύσης. Λόγω της παρουσίας πολικών δεσμών με ιόντα Ba και SO4 είναι πολικής φύσης, επίσης το ιόν SO4 είναι επίσης πολικό μόριο και δεν μπορούν να ακυρώσουν το ένα το άλλο. Ακόμα το BaSO4 δεν είναι διαλυτό σε πολικούς διαλύτες όπως το νερό, λόγω της παρουσίας ισχυρών κρυστάλλων στο μόριο BaSO4 καθώς το νερό έχει ασθενή διπολική ισχύ σε σύγκριση με το BaSO4.
Γιατί πολικό BaSO4; Καθώς το BaSO4 είναι μια ιοντική ένωση που περιέχει θετικά φορτισμένο κατιόν και αρνητικά φορτισμένο ανιόν σε αυτό, το οποίο δημιουργεί ένα δίπολο μέσα στο μόριο BaSO4 που το καθιστά πολικό.
Πόσο πολικό το BaSO4; Λόγω της παρουσίας πολικού δεσμού εντός θετικά φορτισμένου κατιόντος Ba και αρνητικά φορτισμένου ανιόντος SO4 στο μόριο BaSO4, υπάρχει ο σχηματισμός πολικού δεσμού μέσα στο ιόν Ba και SO4, που το καθιστά πολική ένωση.
Είναι το BaSO4 όξινο ή βασικό;
Το BaSO4 είναι ένα άλας και θεωρείται γενικά ως ουδέτερο μόριο. Τα άλατα παράγονται από την αντίδραση μεταξύ οξέων και βάσεων. Έτσι, το BaSO4 δεν θεωρείται οξύ ή βάση καθώς δεν δημιουργεί ιόντα Η+ και ΟΗ- στο νερό και μάλιστα δεν διαλύεται σε αυτό. Αλλά το BaSO4 αποτελείται τόσο από όξινο μέρος (Ba2+) όσο και από βασικό μέρος (SO42-).
Γιατί το BaSO4 δεν είναι όξινο ή βασικό; Καθώς το BaSO4 παρασκευάζεται με ισχυρό οξύ (H2SO4) και ισχυρή βάση (Ba(OH)2), έτσι έχει το όξινο ιόν Ba2+ ένα βασικό ιόν SO42-, αλλά είναι ουδέτερο στη φύση του, καθώς είναι αρχικά άλας στη φύση.
Πώς το BaSO4 δεν είναι όξινο ή βασικό; Το BaSO4 είναι πολικό στη φύση του, εξακολουθεί να μην είναι διαλυτό σε πολικούς διαλύτες όπως το νερό και επίσης δεν δημιουργεί ιόντα Η+ και ΟΗ-, επομένως είναι ένα ουδέτερο μόριο καθώς το BaSO4 αποτελείται από ισχυρό οξύ και βάση.
Συμπέρασμα:
Το BaSO4 αποτελείται από δύο ιόντα, δηλαδή το κατιόν Ba2+ και το ανιόν SO42. Είναι ιοντική ένωση και έχει πολική φύση. Το BaSO4 είναι διαλυτό σε θερμό πυκνό H2SO4. Είναι ένα ουδέτερο μόριο.
