Σε αυτό το άρθρο συζητάμε για τη δομή του bro4-lewis, τα χαρακτηριστικά και 13 σημαντικά γεγονότα σχετικά με αυτό.
υπερβρωμικό Το (bro4-) είναι ένα οξοανιόν βρωμίου. Όπως το clo4-, το io4- είναι δύσκολο να παρασκευαστεί. Η μοριακή μάζα του ιόντος βρω4 είναι 143.901 g/mol. Όταν το ιόν βρω3 αντιδρά με το φθόριο σε αλκαλικό μέσο, παράγεται ιόν βρω4. Όταν το υπερβρωμικό οξύ χάνει, παράγεται ένα ιόν βρω4- πρωτονίου.
Bro4- Σχέδιο Δομής Lewis
IΣτη δομή bro4-lewis βλέπουμε ότι καθώς το βρώμιο γίνεται μεγαλύτερο σε μέγεθος και λιγότερο ηλεκτραρνητικό από το O, το br λειτουργεί ως το κεντρικό άτομο στη δομή lewis του ιόντος bro4. Το βρώμιο έχει 7 ηλεκτρόνια σθένους από τα οποία 4 ηλεκτρόνια συμμετέχουν σε δεσμούς σίγμα με 4 άτομα Ο και σχηματίζει 3 δεσμούς pi με 3 άτομα Ο.
Δεν υπάρχουν εναπομείναντα ηλεκτρόνια στο άτομο br που λειτουργούν ως μοναχικό ζεύγος ηλεκτρονίων. Το άτομο O έχει 6 ηλεκτρόνια στο περίβλημα της κοιλότητας από τα οποία 1 χρησιμοποιείται για τη δημιουργία δεσμού σίγμα και ένα άλλο χρησιμοποιείται για τη δημιουργία δεσμού pi με άτομο br και τα υπόλοιπα 4 ηλεκτρόνια υπάρχουν ως μη δεσμευτικό ζεύγος ηλεκτρονίων στο άτομο Ο.
Bro4- Lewis Structure Resonance
Ο συντονισμός είναι μια εμπειρική διαδικασία κατά την οποία η κίνηση ζεύγους ηλεκτρονίων λαμβάνει χώρα από ένα άτομο σε άλλο άτομο και η δομή που προκύπτει από αυτή τη διαδικασία ονομάζεται συντονιστική ή κανονική δομή.
Το Bro4- έχει 4 αντηχήσεις δομή στην οποία κάθε δεσμός Br-O αποκτά μερικό χαρακτήρα διπλού δεσμού μέσω της διαδικασίας κατά την οποία το αρνητικό φορτίο στο άτομο Ο αποεντοπίζεται με το κενό αντιδεσμικό τροχιακό ∏* του δεσμού Br=O.
Bro4- Lewis Structure Shape
Σύμφωνα με τη θεωρία VSEPR το σχήμα του Bro4- είναι τετραεδρικό στο οποίο το κεντρικό άτομο Br περιβάλλεται τετραεδρικά από 3 άτομα Ο και 1 ιόν. Καθώς το μοναχικό ζεύγος απουσιάζει στο κεντρικό άτομο Br, το ιόν Bro4 διαθέτει αληθινό τετραεδρικό δομή. Όπως το σχήμα είναι τετραεδρική, η γωνία δεσμού που εμφανίζεται σε αυτήν την ένωση είναι ακριβώς 109.280.
Bro4- Επίσημη χρέωση Lewis Structure
Το τυπικό φορτίο σε οποιοδήποτε άτομο ή ιόν μπορεί να ληφθεί με τον τύπο που δίνεται παρακάτω:
Τυπική Χρέωση (fc) =VE- BE/2- NE
Που,
VE= Συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων σθένους, B= Συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων δεσμού, N= Συνολικός αριθμός μη δεσμευτικών ηλεκτρονίων.
Ως εκ τούτου, τυπικό φορτίο στο άτομο br σε ιόν βρω4- = 7-14/2-0=0.
Τυπικό φορτίο σε κάθε άτομο Ο με διπλό δεσμό σε ιόν βρω4- =6-4/2-4=0.
Τυπικό φορτίο σε άτομο Ο μεμονωμένου δεσμού σε ιόν βρω4- =6-2/2-6=-1.
Ως εκ τούτου, το τυπικό φορτίο στο κεντρικό άτομο br είναι 0. Κάθε άτομο Ο με διπλό δεσμό έχει 0 και ένα άτομο Ο με ένα δεσμό έχει -1 επίσημο φορτίο, με αποτέλεσμα η συνολική ένωση να είναι αρνητικά φορτισμένη.
Bro4- Lewis Structure Angle
Στο bro4-br χρησιμοποιεί υβριδικά τροχιακά sp3 για να σχηματίσει ιόν βρω4. Η δομή του bro4- είναι τετραεδρική. Καθώς το μεμονωμένο ζεύγος ηλεκτρονίων δεν υπάρχει στα ιόντα βρω4, η γωνία είναι ακριβώς ίδια με αυτή της πραγματικής τετραεδρικής δομής. Η γωνία στο ιόν βρω4 είναι 109.280 δηλαδή η γωνία δεσμού o-br-o είναι 109.280.
Bro4- Οκταδική δομή Lewis Κανόνας
Στο αδερφέ 4- δομή lewis βλέπουμε ότι κάθε άτομο Ο έχει 8 ηλεκτρόνια σθένους και εκπληρώνει την οκτάδα τους. Στο ιόν βρω4- br το br σχηματίζει 3 δεσμούς br=O και 1 δεσμό br-O, δημιουργώντας συνολικά 14 ηλεκτρόνια γύρω από το κεντρικό άτομο br.
Καθώς το br είναι συγγενές 4th Το άτομο br του στοιχείου περιόδου μπορεί να αυξήσει την οκτάδα του πάνω από 8 ηλεκτρόνια λόγω της παρουσίας κενού d τροχιακού. Επομένως, σύμφωνα με τον κανόνα της οκτάδας, το bro4- είναι μια σταθερή ένωση.
Bro4- Lewis Structure Lone Pair
Το ηλεκτρόνιο σθένους που δεν συμμετέχει στον δεσμό ορίζεται ως μοναχικό ζεύγος ηλεκτρονίων ή μη δεσμευτικά ηλεκτρόνια.
Ο τύπος που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του μοναδικού ζεύγους ηλεκτρονίων στο δεδομένο άτομο δίνεται παρακάτω:
Αριθμός μεμονωμένου ζεύγους ηλεκτρονίων = όχι ηλεκτρονίων σθένους που υπάρχουν στο άτομο-αριθμός ομοιοπολικών δεσμών που σχηματίζονται από αυτό το άτομο.
Στο μεμονωμένο ζεύγος ιόντων βρω4- που υπάρχει στο άτομο br = 7-7=0 δηλ. μηδέν μοναχικό ζεύγος ηλεκτρονίων.
Μοναδικό ζεύγος ηλεκτρονίων που υπάρχει σε κάθε άτομο Ο με διπλούς δεσμούς=6-2=4 δηλαδή 2 μοναχικά ζεύγος ηλεκτρονίων.
Μοναδικό ζεύγος ηλεκτρονίων που υπάρχει σε μονό δεσμό ιόντων Ο-= 8-2=6 δηλ. 3 μη δεσμευτικά ζεύγη ηλεκτρονίων.
Αυτά τα μοναχικά ζευγάρια εμφανίζονται στο δομή lewis ιόντων βρω4 στα δεδομένα άτομα ως κουκκίδες ηλεκτρονίων.
Bro4- Valance Electrons
Αρχικά, για να υπολογιστεί το συνολικό ηλεκτρόνιο σθένους σε bro4-, είναι σημαντικό να γνωρίζετε την ηλεκτρονική διαμόρφωση του ατόμου br και του ατόμου Ο. Η ηλεκτρονική διαμόρφωση του ατόμου br είναι [Ar18] 4s2 3d10 4p5 και από την ηλεκτρονική διαμόρφωση βλέπουμε ότι υπάρχουν 7 ηλεκτρόνια στο κέλυφος του σθένους του ατόμου br.
Η ηλεκτρονική διαμόρφωση του ατόμου Ο είναι [He2] 2s2 2p4 δηλαδή 6 ηλεκτρόνια σθένους που υπάρχουν στο άτομο Ο. Υπάρχει επίσης 1 αρνητικό φορτίο. Τα συνολικά ηλεκτρόνια σθένους στο ιόν βρω4- θα είναι ίσα με το άθροισμα του ηλεκτρονίου σθένους του ατόμου br και του αρνητικού φορτίου ατόμου Ο+1, δηλαδή (7*1)+(6*4)+1=32. Υπάρχουν 32 ηλεκτρόνια σθένους στο ιόν βρω4.
Bro4- Υβριδισμός
Ο υβριδισμός είναι η διαδικασία ανάμειξης όμοιων ενεργειακών ατομικών τροχιακών για την παραγωγή ίσου αριθμού υβριδικών τροχιακών.
Η ηλεκτρονική διαμόρφωση του κελύφους κοιλότητας βασικής κατάστασης του ατόμου br είναι 4s2 4p5. Στη θεμελιώδη κατάσταση του ατόμου br υπάρχει μόνο 1 μη ζευγαρωμένο ηλεκτρόνιο και για να δημιουργηθεί bro4-, απαιτούνται 4 μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια. Στη διεγερμένη κατάσταση br στέλνει τα ηλεκτρόνια του 1 4s και τα 2 ηλεκτρόνια 4p σε κενό d τροχιακό δημιουργώντας συνολικά 7 ασύζευκτα ηλεκτρόνια.
Στο επόμενο βήμα 4 o άτομα δίνουν το 1 ασύζευκτο ηλεκτρόνιό τους για να σχηματίσουν 4 δεσμούς br-o σίγμα και 4 άτομα O δίνουν το υπόλοιπο ασύζευκτο ηλεκτρόνιό τους για να σχηματίσουν 3 δεσμούς br=O (pi). Σε αυτήν την ένωση το br χρησιμοποιεί υβριδικό τροχιακό sp3 για να δημιουργήσει δεσμούς br-O. Σύμφωνα με τον υβριδισμό sp3, η γεωμετρία του ιόντος βρω4 θα είναι τετραεδρική.
Bro4- διαλυτότητα
Το ιόν βρω4 είναι διαλυτό σε πολικούς διαλύτες όπως νερό, αιθανόλη, μεθανόλη κ.λπ. Όταν χάνει Hbro4 σχηματίζεται 1 ιόν βρω4- πρωτονίου, δηλαδή το ιόν βρω4 είναι συζυγής βάση του Hbro4.
Ως εκ τούτου, το ιόν βρω4 συμπεριφέρεται ως βάση και έχει μια ισχυρή τάση να δέχεται πρωτόνια. Όταν αντιδρά με νερό, το ιόν βρω4 δέχεται 1 πρωτόνιο από το νερό για να σχηματίσει Hbro4 και ιόντα Ω- καθιστώντας το υδατικό μέσο αλκαλικό.
Είναι το BrO4-ιονικό;
Το Bro4- είναι μια ιοντική ένωση. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι σχηματίζεται όταν το Hbro4 χάνει 1 πρωτόνιο. Είναι ανιονικό είδος.
Όπως τα ιοντικά είδη, έχει μια ισχυρή τάση να αντιδρά με το νερό και επίσης το υδάτινο. διάλυμα ιόντων βρω4-αγώγει τον ηλεκτρισμό όπως οι άλλες ιοντικές ενώσεις. Όπως και άλλες ιοντικές ενώσεις έχει υψηλό σημείο τήξης. Αυτά τα γεγονότα υποδηλώνουν ότι το ιόν βρω4 είναι μια ιοντική ένωση.
Είναι το Bro4- όξινο ή βασικό;
Το ιόν βρω4 είναι μια βασική ένωση. Είναι η συζυγής βάση του οξέος Hbro4. Όπως και άλλες βάσεις, έχει μια ισχυρή τάση να δέχεται πρωτόνια για να σχηματίσει οξύ.
Έχει επίσης υψηλή πυκνότητα ηλεκτρονίων πάνω του όπως άλλες βάσεις και δίνει την πυκνότητα ηλεκτρονίων του σε ένα πρωτόνιο ή ένα οξύ λούις. Ως εκ τούτου, δρα ως βάση λούις και σχηματίζει προϊόν προσθήκης με το οξύ λούις.
Είναι το Bro4-πολικό ή μη πολικό;
Το Bro4- είναι μη πολικό στη φύση. Μια ένωση λέγεται μη πολική αν η διπολική ροπή της είναι ίση με μηδέν. Σε αυτήν την ένωση 4 δεσμοί br-O είναι πολικοί, αυτό οφείλεται στη διαφορά ηλεκτραρνητικότητας μεταξύ ατόμου br και O.
Καθώς το O είναι πιο ηλεκτραρνητικό από το άτομο br, η ροπή δεσμού br-o βρίσκεται προς το άτομο o. Καθώς το bro4- έχει πραγματικό τετραεδρικό σχήμα, 4 br-o ροπές δεσμού αλληλοαναιρούνται και ως εκ τούτου η διπολική ροπή γίνεται ίση με 0.
Συμπέρασμα
Λαμβάνοντας υπόψη τα παραπάνω γεγονότα, το ιόν βρω4 είναι μια ιοντική, ομοιοπολική ένωση που έχει τετραεδρική γεωμετρία. Είναι βασικό στη φύση και έχει την τάση να δέχεται πρωτόνιο από οποιονδήποτε πρωτονικό διαλύτη. Το ιόν Bro4 δεν είναι πολύ σταθερό λόγω της μεγάλης διαφοράς μεγέθους μεταξύ του ατόμου Br και O.
