Το BrCl είναι ισχυρό μέσο οξείδωσης χρησιμοποιείται κυρίως για σκοπούς αναλυτικής χημείας.
Το χλωριούχο βρώμιο είναι είδος υψηλής αντίδρασης, στην πραγματικότητα αποσυντίθεται σε θερμοκρασία δωματίου. Μπορούμε να εξηγήσουμε τις ιδιότητες του με τη βοήθεια της δομής BrCl lewis.
Πώς να σχεδιάσετε τη δομή Brcl lewis;
Με τη χρήση των ατομικών συμβόλων του χλωρίου και του βρωμίου, η δομή BrCl lewis δείχνει την κατανομή των ηλεκτρονίων της εξωτερικής τροχιάς, που απλώνονται γύρω από το συγκεκριμένο άτομο στο μόριο. Για να σχεδιάσετε τη δομή ακολουθούνται μερικά βήματα.
Μετρήστε τα ηλεκτρόνια σθένους του μορίου:
Στο σύγχρονο Περιοδικός Πίνακας τα άτομα αλογόνου και το Χλώριο και το Βρώμιο βρίσκονται στην ομάδα 17. Η ηλεκτρονική κατανομή του εξωτερικού κελύφους του ατόμου χλωρίου είναι [Ne] 2s2 2p5. Το άτομο βρωμίου περιέχει τα ηλεκτρόνια της εξωτερικής τροχιάς του σε 4s και 4p με τη διάταξη: [Ar] 3d10 4s2 4p5.
Ως εκ τούτου, το χλώριο και το βρώμιο έχουν από κοινού δεκατέσσερα συνδεδεμένα ηλεκτρόνια που σημαίνει επτά ζεύγη ηλεκτρονίων για το σχηματισμό μορίων.
Σκελετικός σχηματισμός της δομής BrCl lewis:
Το BrCl είναι ένα διατομικό μόριο, επομένως εδώ δεν χρειάζεται να επιλέξετε το κεντρικό άτομο όπως για το πολυατομικό μόριο. Τα ατομικά σύμβολα των ατόμων αλογόνου γραμμένα στο πλάι, για το χλώριο «Cl» και το βρώμιο «Br» και τα ηλεκτρόνια σθένους είναι διατεταγμένα ανάλογα.
Καλύψτε τον κανόνα της Οκτάδας:
Για να σχηματιστεί ένα ενεργειακά σταθερό μόριο, και τα δύο άτομα αλογόνου πρέπει να καλύψουν την τελευταία τροχιά με οκτώ ηλεκτρόνια, έτσι ώστε να μοιράζονται σύννεφο ηλεκτρονίων. Ως εκ τούτου, σχηματίζεται ένας απλός δεσμός (δεσμός σίγμα), ο οποίος σχεδιάζεται από μία μόνο γραμμή σε BrCl δομή lewis.
Υπολογίστε το τυπικό φορτίο του μεμονωμένου ατόμου:
Αφού φτιάξουμε μια δομή lewis πρέπει να υπολογίσουμε την επίσημη χρέωση του άτομα αλογόνου. Εάν τόσο το χλώριο όσο και το βρώμιο έχουν μηδενικό επίσημο φορτίο πάνω τους, τότε μόνο η δομή lewis BrCl θα είναι σταθερή.
Συντονισμός δομής Brcl lewis
Όταν ένα άτομο έχει μη κοινά ηλεκτρόνια σε ένα μόριο, αυτά μπορούν να εξαπλωθούν σε κενό τροχιακό του γειτονικού ατόμου του μορίου και λαμβάνουμε κανονική δομή συντονισμού, η οποία σταθεροποιείται με ενέργεια σύζευξης.
Και τα δύο ηλεκτραρνητικά άτομα αλογόνου σχηματίζουν το BrCl δομή lewis μέσω του σχηματισμού δεσμού σίγμα. Εάν το νέφος ηλεκτρονίων μετατοπιστεί, θα υπάρξει ηλεκτρονική απώθηση που αποσταθεροποιεί τη δομή. Έτσι δεν έχουμε δομή συντονισμού.
Σχήμα δομής Brcl lewis
BrCl Το σχήμα της δομής του lewis είναι ελαφρώς διαφορετικό από τη γεωμετρία που γίνεται σαφές από την τροχιακή ηλεκτρονική διάταξη. Για τον όγκο του μοναχικού ζεύγους, παραμόρφωσε τη γεωμετρία, που ονομάζεται σχήμα του μορίου.
Ως μόριο τύπου AXE3 (όπου το A είναι Br, το X είναι Cl και το E αντιπροσωπεύει το μοναχικό ζεύγος) η γεωμετρία του μορίου θα πρέπει να είναι τετραεδρική αλλά και τα δύο άτομα αλογόνου περιέχουν μη κοινό αρνητικό φορτισμένο νέφος. Για την ίση απώθηση παίρνουμε ένα μόριο γραμμικού σχήματος.
Brcl lewis δομή επίσημη χρέωση
Λαμβάνοντας υπόψη ότι το δεσμευτικό νέφος ηλεκτρονίων είναι εξίσου κατανεμημένο, το τυπικό φορτίο μπορεί να υπολογιστεί με την εξίσωση, f = (n – lp – (bp/2)), όπου το «n» είναι ηλεκτρόνια εξωτερικού κελύφους, το lp είναι μη δεσμευτικά ηλεκτρόνια και το bp είναι νέφος ηλεκτρονίων διανέμονται για το σχηματισμό ομολόγων.
Από τον Περιοδικό Πίνακα, γνωρίζουμε ότι τα άτομα αλογόνου, εδώ τόσο το χλώριο όσο και το βρώμιο έχουν επτά ηλεκτρόνια στο τελευταίο τους γεμάτο ηλεκτρονικό κέλυφος. Στο BrCl δομή lewis, μετά το σχηματισμό του δεσμού κάθε άτομο αλογόνου έχει τρία ζεύγη ηλεκτρονίων τα οποία παραμένουν ως μη κοινά ηλεκτρόνια.
Επομένως, τόσο για το άτομο χλωρίου όσο και για το βρώμιο, το τυπικό φορτίο στη δομή ηλεκτρονίων κουκίδων πάνω από το BrCl είναι, {7- 6 - (1/2×2)} = 0.
Καθώς τα άτομα αυτής της παραπάνω δομής ηλεκτρονίων κουκκίδων έχουν «μηδενικό» (0) τυπικό φορτίο, επομένως αυτός ο σκελετός της δομής lewis BrCl είναι πολύ ενεργειακά σταθερός σε σύγκριση με την άλλη πιθανή δομή ηλεκτρονίων κουκκίδων.
Γωνία δομής Brcl lewis
Η γωνία δεσμού μετράται ως η μέση γωνία μεταξύ του παρακείμενου τροχιακού ομοιοπολικού δεσμού που αλλάζει με διαφορετικές διαμορφώσεις της δομής ηλεκτρονίων κουκκίδων.
Όντας ένα διατομικό μόριο, τα τροχιακά 3p και 4p των δύο ατόμων αντιστοίχως επικαλύπτονται άμεσα, καταλήγοντας σε σχηματισμό δεσμού σίγμα με κοινή χρήση του νέφους ηλεκτρονίων. Ως εκ τούτου, στον τρισδιάστατο χώρο ανήκουν σε ένα επίπεδο, όπου η γωνία μεταξύ τους μπορεί να είναι μόνο 3 μοίρες.
Οκταδικός κανόνας δομής Brcl lewis
Στα κύρια στοιχεία της ομάδας, οκτώ ηλεκτρόνια είναι διατεταγμένα στην τροχιά σθένους τους, η οποία περιγράφει την κυματιστή φύση του ηλεκτρονίου, με τέτοιο τρόπο ώστε το μόριο να γίνεται ανενεργό και να σταθεροποιείται, το οποίο ονομάζεται Κανόνας οκτάδας.
Στο BrCl δομή lewis Και το βρώμιο (Br) και το χλώριο (Cl) το καθένα έχει χαλαρά δεσμευμένα επτά αρνητικά σωματίδια στο εξωτερικό ενεργειακό τους κέλυφος. Μοιράζοντας το νέφος ηλεκτρονίων καλύπτουν εύκολα την εξωτερική τροχιά και γίνονται ενεργειακά σταθερά σαν αδρανές αέριο.
Brcl lewis δομή μοναχικά ζεύγη
Νέφος ηλεκτρονίων που οριοθετούνται χαλαρά από την πυρηνική δύναμη, συμμετέχουν στην αντίδραση για το σχηματισμό δεσμών, αλλά μερικά παραμένουν αδιάσπαστα κατά τη διάρκεια της επικάλυψης. Αυτά τα νέφη ηλεκτρονίων ονομάζονται μεμονωμένα ζεύγη με υψηλότερη ηλεκτρονική πυκνότητα.
Για να ικανοποιηθεί ο κανόνας Octet για σταθεροποίηση, τα δύο άτομα σε BrCl δομή lewis χρειάζονται ένα ηλεκτρόνιο το καθένα. Ως εκ τούτου, μεταξύ των συμμετεχόντων εξωτερικών γεμισμένων χαλαρών ηλεκτρονίων ένα ζεύγος χρησιμοποιείται για τη σύνδεση και τα υπόλοιπα έξι ζεύγη ηλεκτρονίων συγκεντρώνονται πάνω από το μητρικό τους άτομο.
Ηλεκτρόνια σθένους Brcl
Τα ηλεκτρόνια του εξωτερικού κελύφους τα οποία οριοθετούνται χαλαρά από την πυρηνική δύναμη έλξης λόγω του εφέ θωράκισης των ηλεκτρονίων του εσωτερικού κελύφους, που ονομάζονται ηλεκτρόνια σθένους. Μπορούν να απορροφήσουν ενέργεια για να βρίσκονται σε διεγερμένη κατάσταση για να συμμετέχουν σε χημικές αντιδράσεις.
Σε BrCl δομή lewis τα δύο άτομα αλογόνου περιέχουν δεκατέσσερα ηλεκτρόνια, όπου το άτομο βρωμίου έχει επτά αρνητικά φορτισμένα σωματίδια στο τροχιακό 4p ενώ το άτομο του χλωρίου έχει επτά ηλεκτρόνια στο τροχιακό «p» της 3ης τροχιάς.
Τα τροχιακά ηλεκτρόνια του πυρήνα των ατόμων αλογόνου συνδέονται στενά με τον πυρήνα τους με ισχυρή πυρηνική δύναμη, αλλά με την αύξηση του αριθμού των τροχιών (επίπεδο ηλεκτρονικής ενέργειας) από τον πυρήνα, αυτή η δύναμη μειώνεται.
Για το λόγο αυτό τα ηλεκτρόνια 3p και 4p του εξωτερικού κελύφους των ατόμων χλωρίου και βρωμίου είναι χαλαρά δεμένα. Λειτουργούν ως σωματίδια ελεύθερης ενέργειας και μπορούν να κινηθούν για να σχηματίσουν δεσμούς μεταξύ των ατόμων.
Υβριδισμός Brcl
Ο υβριδισμός είναι η έννοια στη Θεωρία του δεσμού σθένους, για ομοιοπολικές ενώσεις όπου τα ατομικά τροχιακά αναμιγνύονται για να σχηματίσουν ενεργειακά ισοδύναμα τροχιακά, έτσι ώστε να γίνεται εύκολη η επικάλυψη κατά τον σχηματισμό μοριακών τροχιακών.
Για να σχηματίσετε το Brcl δομή lewis δεσμός σίγμα τα ενεργειακά συγκρίσιμα τροχιακά «p» επικαλύπτονται άμεσα, όπου χρειάζεται μόνο ένα ηλεκτρόνιο ανά άτομο και έχουν κενό χώρο. Ως εκ τούτου, δεν απαιτείται σχηματισμός υβριδικού τροχιακού.
Διαλυτότητα Brcl
Η διαλυτότητα BrCl σε οποιονδήποτε διαλύτη μετριέται με τη συγκέντρωση που μπορεί να διαλυθεί έως ότου η υπάρχει ισορροπία στο διάλυμα. Αυτό εξαρτάται από γεγονότα όπως ο τύπος σύνδεσης μεταξύ της ένωσης μεταξύ των αλογόνου, η πολικότητα, η θερμοκρασία κ.λπ.
Έχοντας τη διαφορά ηλεκτροαρνητικότητας, υπάρχει πολικότητα στο μόριο αποτέλεσμα σωτηρίας σε νερό πολικού διαλύτη με ποσότητα 8.5 g/L. Είναι επίσης διαλυτό σε διαλύτες τύπου δισουλφιδίου άνθρακα (CS2) και αιθέρα.
Είναι το Brcl ιοντικό;
Εάν τα άτομα ενός μορίου συνδέονται μεταξύ τους με ηλεκτροστατική δύναμη, με εντελώς ηλεκτρονικό μετασχηματισμό, τότε είναι ιοντική ένωση, μπορεί να φανεί μεταξύ μεταλλικών και μη μεταλλικών στοιχείων. Παρόλα αυτά, εάν το νέφος ηλεκτρονίων μοιράζεται μεταξύ των ατόμων, ονομάζεται ομοιοπολική ένωση.
Το βρώμιο και το χλώριο είναι αμφότερα μη μεταλλικά στοιχεία, ενώνονται μεταξύ τους μοιράζοντας το νέφος ηλεκτρονίων του εξωτερικού τους πιο τροχιακού 4p και 3p αντίστοιχα. Άρα το ηλεκτρονιακό νέφος του δεσμού δεν συγκεντρώνεται μόνο σε συγκεκριμένο άτομο. Είναι ομοιοπολικό μόριο, όχι ιοντικό.
Όντας ένα ομοιοπολικό μόριο μπορούμε να δούμε το σημείο τήξης και το σημείο βρασμού του BrCl δομή lewis είναι πολύ μικρότερο, (-54 ̊ C) και 5 ̊ C αντίστοιχα όπου αυτές οι ιδιότητες ενός ιοντικού μορίου είναι πολύ υψηλές καθώς τα αντίθετα φορτία δεσμεύονται από ισχυρή ηλεκτροστατική δύναμη.
Είναι το Brcl όξινο ή βασικό;
Το BrCl είναι ένα πολύ αντιδραστικό ανόργανο είδος, το οποίο αποσυντίθεται ακόμη και σε θερμοκρασία δωματίου.
Η διαλυτότητά του στο νερό είναι καλή (8.5 g/L) που παράγει υποβρωμώδες οξύ. Άρα το υδατικό διάλυμα του BrCl έχει όξινο χαρακτήρα.
Είναι το Brcl πολικό ή μη πολικό;
Στη δομή BrCl lewis, ηλεκτροαρνητικότητα του χλωρίου (Cl) είναι 3.16 και του βρωμίου είναι 2.96 με βάση την κλίμακα Pauling, επομένως η διαφορά δημιουργεί διαχωρισμό φορτίου σε δεσμό και που οδηγεί το μόριο να είναι πολικό.
Στο μόριο και τα δύο άτομα είναι ηλεκτρονικά αρνητικά στη φύση τους, καθώς ανήκουν στην ομάδα αριθ. τάση να έλκει το δεσμευτικό νέφος ηλεκτρονίων.
BrCl δομή lewis είναι γραμμική, επομένως η διανυσματική κατεύθυνση της ηλεκτροαρνητικότητας προς το άτομο του χλωρίου δεν μπορεί να ακυρωθεί που προκύπτει από τη διπολική ροπή όπως μετράται με τον πολλαπλασιασμό του διαχωρισμού φορτίου (δ) και της απόστασης μεταξύ των φορτίων (r) και Το BrCl γίνεται πολικό.
Συμπέρασμα
Η διατομική δια-αλογόνο ένωση BrCl είναι ασταθής σε θερμοκρασία δωματίου και οι άλλες ιδιότητες εξηγούνται εύκολα από τη διαμόρφωση κουκκίδων ηλεκτρονίων.
