CH2Br2 Δομή και χαρακτηριστικά Lewis (17 πλήρη στοιχεία)

Διβρωμομεθάνιο (CH₂Br₂) είναι ένα είδος βρωμομεθανίου, το οποίο είναι απλώς μεθάνιο με δύο βρωμοομάδες που έχουν αντικατασταθεί. Ας μελετήσουμε τα γεγονότα για CH₂Br₂ με περισσότερες λεπτομέρειες.

Διβρωμομεθάνιο (CH₂Br₂) είναι ένα διαυγές υγρό που έχει ευχάριστη μυρωδιά. Με σημείο τήξης -52.7 °C ή 62.8 °F και μοριακό βάρος 173.8 g/mol, η ουσία έχει σημείο βρασμού μεταξύ 96 °C και 98 °C. Πυκνότητα 2.477 g/mL κάνει CH₂Br₂ πιο πυκνό από το νερό.

CH₂Br₂ κατασκευάζεται από βρωμοφόρμιο σε εργαστήριο. Ας περάσουμε από το CH₂Br₂ δομή lewis, σχήμα, υβριδισμός, πολικότητα και μερικά ακόμη γεγονότα με περισσότερες λεπτομέρειες.

Πώς να σχεδιάσετε το CH₂Br₂ δομή lewis;

Ένα παράδειγμα δομής Lewis είναι κάθε μόριο που έχει ομοιοπολικό δεσμό και οποιαδήποτε ένωση συντονισμού. Ας σχεδιάσουμε τα βήματα για το CH₂Br₂ δομή lewis παρακάτω.

Υπολογίστε το CH₂Br₂ ηλεκτρόνια σθένους:

20 ηλεκτρόνια σθένους υπάρχουν στο CH₂Br₂ μόρια. Το βρώμιο έχει 7 ηλεκτρόνια σθένους, σε σύγκριση με 1 για το υδρογόνο και 4 για τον άνθρακα.

Επιλέξτε το κεντρικό άτομο στο CH₂Br₂:

Στο Χ.Θ₂Br₂ μόρια, ο άνθρακας (C) είναι λιγότερο ηλεκτραρνητικός από το βρώμιο (Br). Ως αποτέλεσμα, ο άνθρακας θα πρέπει να τοποθετείται στη μέση, με το άτομο βρωμίου να τον περιβάλλει και να διατηρεί το υδρογόνο επίσης έξω σύμφωνα με το νόμο.

Για να δείξετε έναν χημικό δεσμό, τοποθετήστε δύο ηλεκτρόνια μεταξύ των ατόμων:

Σε ένα Χ.Θ₂Br₂ μόριο, Βάλτε ζεύγη ηλεκτρονίων μεταξύ C-Br και CH. Τα ζεύγη ηλεκτρονίων που υπάρχουν μεταξύ των ατόμων άνθρακα και βρωμίου και τα άτομα άνθρακα και υδρογόνου μαζί δημιουργούν έναν χημικό δεσμό.

Για να φτιάξετε την οκτάδα για όλα τα άτομα δημιουργήστε δεσμούς μεταξύ ατόμων που είναι κοντά το ένα στο άλλο:

• 8 ηλεκτρόνια αποτελούν το κεντρικό άτομο, το οποίο είναι άνθρακας.
• Μια δυάδα αποτελείται από όλα τα άτομα υδρογόνου, επειδή το υδρογόνο έχει ένα πλήρες εξωτερικό περίβλημα με μόνο 2 ηλεκτρόνια. 
• Η οκτάδα των ατόμων βρωμίου ικανοποιείται επειδή το βρώμιο χρειάζεται 8 ηλεκτρόνια για να σχηματίσει ένα πλήρες εξωτερικό περίβλημα.
• Για να έχει μια διαμόρφωση κελύφους γεμάτου σθένους, μοιράζεται ηλεκτρόνια και ικανοποιεί τον κανόνα της οκτάδας. 

Ελέγξτε τη σταθερότητα της δομής Lewis ως το τελευταίο στάδιο:

Η έννοια της τυπικής φόρτισης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επαλήθευση της σταθερότητας των δομών Lewis του CH₂Br₂. Απαιτεί απλώς τον προσδιορισμό των τυπικών φορτίων των ατόμων άνθρακα (C), υδρογόνου (Η) και βρωμίου (Br). Η μόνη απόλυτη σταθερή δομή του CH₂Br₂ αντιπροσωπεύεται από την ακόλουθη δομή Lewis παρακάτω:

CH₂Br₂ δομή lewis επίσημη χρέωση

Το επίσημο φορτίο κάθε ατόμου υπολογίζεται για να διαπιστωθεί η σταθερότητα της δομής Lewis. Τώρα ας καταλάβουμε το επίσημη χρέωση του Χ.Θ₂Br₂.

CH₂Br₂ έχει τυπικό φορτίο 0. Για να προσδιορίσετε τα τυπικά φορτία ενός ατόμου, χρησιμοποιήστε τον ακόλουθο τύπο:

Επίσημη χρέωση σε Χ.Θ₂Br₂  = ηλεκτρόνια σθένους σε CH₂Br₂ – Αποσύνδεση ηλεκτρονίων σε CH₂Br₂ – ½ ηλεκτρόνια σύνδεσης σε CH₂Br₂.

Ακολουθεί ένας επίσημος πίνακας χρεώσεων για CH₂Br₂:

Εμπλέκονται άτομα στο Χ.Θ2Br2	Σθένος Ηλεκτρονίων (VE)	Χωρίς δέσμευση Ηλεκτρονίων (ΒΑ)	Συγκόλληση Ηλεκτρονίων (ΕΙΝΑΙ)	Επίσημος χρέωση (FC)
Κεντρικό Άτομο (ΝΤΟ)	4	0	8/2	(4- 0- 8/2) =0
Εξωτερικό Άτομο  (Η)	1	0	2/2	(1- 0- 2/2) =0
Εξωτερικό Άτομο  (Br)	7	6	2/2	(7-6-2/2) =0

CH₂Br₂ ηλεκτρόνια σθένους

Το τροχιακό s και p αποτελείται από εξωτερικά ηλεκτρόνια που ονομάζονται ηλεκτρόνια σθένους. Ας προσδιορίσουμε το ηλεκτρόνιο σθένους στο CH₂Br₂. 

CH₂Br₂ έχει 16 συνολικά ηλεκτρόνια σθένους. Ο άνθρακας είναι το στοιχείο της ομάδας 14 του περιοδικού πίνακα. Η Ομάδα 1 του περιοδικού πίνακα περιέχει υδρογόνο. Το στοιχείο της ομάδας 17 του περιοδικού πίνακα είναι το βρώμιο.

Ο πίνακας σχετικά με το ηλεκτρόνιο σθένους στο CH₂Br₂ δίνεται παρακάτω:

Εμπλέκονται άτομα στο Χ.Θ2Br2	Σθένος Ηλεκτρονίων (VE)	Ηλεκτρονικός διαμόρφωση  των ατόμων	Συνολικό σθένος  ηλεκτρόνια
Κεντρικό Άτομο (ΝΤΟ)	4	1s22s22p2	4
Εξωτερικό Άτομο  (Η)	1	1s1	2 1 * =2
Εξωτερικό Άτομο  (Br)	7	[Ar] 3d104s24p5	2 7 * = 14

CH₂Br₂ κανόνας οκτάδας δομής lewis

Ο κανόνας της οκτάδας περιγράφει πώς ένα άτομο φυσικά θα αναζητήσει, θα εγκαταλείψει ή θα μοιραστεί ηλεκτρόνια για να φτάσει τα 8 ηλεκτρόνια. Ας προσδιορίσουμε αν το CH₂Br₂ ακολουθεί τον κανόνα της οκτάδας ή όχι.

CH₂Br₂ ικανοποιεί τον κανόνα της οκτάδας. Όταν είναι μόνο του, το C περιέχει τέσσερα ηλεκτρόνια σθένους. Ως αποτέλεσμα, το άτομο άνθρακα είναι σταθερό και ο κανόνας της οκτάδας ικανοποιείται. 

• Για μια γεμάτη δομή, κάθε H έχει ένα ηλεκτρόνιο σθένους και το μοιράζεται με το C.
• Το κέλυφος σθένους κάθε ατόμου βρωμίου περιέχει 7 ελεύθερα ηλεκτρόνια και κάθε άτομο βρωμίου μοιράζεται 1 ηλεκτρόνιο με άνθρακα για να σχηματίσει μια γεμάτη διαμόρφωση.
• Στο διβρωμομεθάνιο, κάθε άτομο έχει μια ολόκληρη οκτάδα.

CH₂Br₂ δομή lewis μοναχικά ζεύγη

Καθώς σχηματίζονται ομοιοπολικοί δεσμοί, τα μη κοινά ζεύγη ηλεκτρονίων, γνωστά και ως μη δεσμευτικά ζεύγη, δεν ανταλλάσσουν θέσεις με άλλα άτομα. Ας μάθουμε μοναχικά ζευγάρια στο CH₂Br₂.

CH₂Br₂ δεν έχει μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων στο άτομο του πυρήνα του. Δεν υπάρχει μοναχικό ζεύγος για άνθρακα γιατί και τα 6 ζεύγη ηλεκτρονίων έχουν ήδη διασπαστεί. Για CH₂Br₂, υπάρχουν 4 πλευρικά άτομα. Υπάρχουν επομένως 4 ζεύγη δεσμών ηλεκτρονίων. 

Η δομή χρησιμοποιεί και τα 20 ηλεκτρόνια σθένους στο CH₂Br₂ μόριο. Έτσι μόνο τα 2 άτομα βρωμίου έχουν 3 μόνα ζεύγη ηλεκτρονίων συνδεδεμένα σε αυτά.

CH₂Br₂ παραγωγή μικτών γενών

Ο Pauling εισήγαγε τον υβριδισμό ως μια από τις βασικές ιδέες που βοηθούν να εξηγηθεί πώς σχηματίζονται οι δεσμοί. Ας μάθουμε τον υβριδισμό του άνθρακα σε CH₂Br₂.

Στο Χ.Θ₂Br₂ μόριο, ο υβριδισμός του ατόμου πυρήνα C είναι Sp3. Ο τύπος των στερικών αριθμών χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του υβριδισμού: Ο στερικός αριθμός υπολογίζεται ως το άθροισμα των δεσμών σίγμα και του μοναχικού ζεύγους στο κεντρικό άτομο. Ο στερικός αριθμός για CH₂Br₂ είναι 4+0=4.

• Μόνο ο υβριδισμός του κύριου ατόμου είναι το κύριο μέλημά μας. 
• Το C διαθέτει 2 ασύζευκτα ηλεκτρόνια στη θεμελιώδη κατάσταση.
• Μόνο 2 δεσμοί μπορούν να σχηματιστούν. 
• Και τα 4 ηλεκτρόνια σθένους γίνονται ασύζευκτα ως αποτέλεσμα της προώθησης ηλεκτρονίων.
• Αυτά τα 4 ηλεκτρόνια βρίσκονται σε πολλά τροχιακά. 
• Για τη δημιουργία υβριδικών τροχιακών sp3, και τα 4 τροχιακά περνούν από υβριδισμό όπως φαίνεται παρακάτω:

CH₂Br₂ σχήμα δομής lewis

Η δομή Lewis δεν μπορεί να προβλέψει τη γεωμετρία μιας ένωσης, οπότε αναζητήσαμε μια άλλη υπόθεση που μπορεί να το κάνει. Ας ελέγξουμε το σχήμα lewis του CH₂Br₂.

Το μοριακό σχήμα του CH₂Br₂ το μόριο είναι τετραεδρικό. Είναι επειδή η τετραεδρική του μορφή προκαλείται από τη συμπερίληψη δύο ατόμων βρωμίου και δύο ατόμων υδρογόνου. A CH₂Br₂ Η μορφή μπορεί να εξακριβωθεί χρησιμοποιώντας τη θεωρία VSEPR. Η τετραεδρική μοριακή δομή του μορίου του διβρωμομεθανίου προκαλεί την κλίση του.

1. Α=1 (κεντρικό άτομο Γ).
2. X= 4 (Αριθμός πλευρικών ατόμων που συνδέονται με το κεντρικό άτομο).
3. n= μοναχικό ζευγάρι στο Α
4. Το AX4 είναι η Γενική Φόρμουλα για το CH₂Br₂ μόριο.
5. Το αποτέλεσμα του γενικού τύπου δίνει τετραεδρική γεωμετρία με 4 ζεύγη δεσμών και 0 μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων.
6. Οι ενώσεις χωρίς μεμονωμένα ζεύγη έχουν την ίδια γεωμετρία και σχήμα.

CH₂Br₂ γωνία δομής lewis

Η γωνία μεταξύ των τροχιακών που περιβάλλουν το άτομο πυρήνα ενός μορίου ή ενός σύνθετου ιόντος που περιέχει δεσμευτικά ζεύγη ηλεκτρονίων. Ας μάθουμε τη γωνία του CH₂Br₂.

Στο Χ.Θ₂Br₂, το βρώμιο, ο άνθρακας και το υδρογόνο έχουν γωνίες δεσμού 112.5° και 113.4° μοιρών (HCH και Br-C-Br). 

Είναι ο CH₂Br₂ στερεά ή υγρά;

Τα στερεά έχουν ένα χαρακτηριστικό σχήμα. Τα υγρά στερούνται ευδιάκριτου σχήματος. Ας ελέγξουμε αν ο CH₂Br₂ είναι στερεό ή υγρό.

CH₂Br₂ είναι ένα άχρωμο υγρό γιατί λαμβάνεται φυσικά σε υγρή μορφή από τον ωκεανό. Χρησιμοποιείται ως διαλύτης και έχει γλυκιά γεύση και ευχάριστο άρωμα. Εκτός από το ότι χρησιμεύει ως καύσιμο κινητήρα, χρησιμοποιείται στη χημική σύνθεση και ως υγρό μετρητή.

Είναι ο CH₂Br₂ διαλυτό στο νερό;

Όταν κάτι διαλύεται πλήρως σε ένα υγρό, λέγεται ότι είναι διαλυτό στο νερό. Ας δούμε αν ο CH₂Br₂ είναι διαλυτό στο νερό.

CH₂Br₂ δεν είναι διαλυτό στο νερό ως διάλυμα. Επειδή είναι λιγότερο διαλυτό από το νερό λόγω της πυκνότητάς του. Είναι ακόμη εύκολα διαλυτό σε οργανικούς διαλύτες. Το χλωροφόρμιο και άλλοι οργανικοί διαλύτες είναι αναμίξιμοι μεταξύ τους. Η διαλυτότητά του σε νερό σε υψηλότερη θερμοκρασία όπως 12.5 g/l στους 20°C.

Είναι ο CH₂Br₂ πολική ή μη πολική;

Ένα μόριο θεωρείται πολικό ή μη πολικό εάν τα δίπολα του Δεσμού αλληλοεξουδετερώνονται ή δεν ακυρώνονται. Ας ελέγξουμε αν ο CH₂Br₂ είναι πολική ή μη πολική.

CH₂Br₂ είναι ένα πολικό μόριο. Επειδή αποτελείται από δεσμούς άνθρακα-υδρογόνου και άνθρακα-βρωμίου. Η πολικότητα μπορεί να αποφασιστεί από τη διαφορά ηλεκτραρνητικότητας. Μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας την ηλεκτραρνητικότητα του Linus Pauling:

• Ο άνθρακας έχει ηλεκτραρνητικότητα 2.55. (ΝΤΟ).
• Το υδρογόνο είναι ένα αέριο με ηλεκτραρνητικότητα 2.2.
• Η τιμή της ηλεκτραρνητικότητας του βρωμίου είναι 2.96.
• Τα CH και C-Br είχαν υπολογίσει διαφορές EN 0.35 και 0.41, αντίστοιχα. 
• Έτσι η διπολική ροπή του δεσμού δεν είναι μηδέν, οι δεσμοί πρέπει να είναι πολικοί.
• Παρακάτω είναι μια εικόνα ενός καθαρού διπόλου:

Είναι ο CH₂Br₂ μοριακή ένωση;

Οι μοριακές ενώσεις είναι χημικές οντότητες που παίρνουν συγκεκριμένα σχήματα μορίων. Ας ελέγξουμε αν ο CH₂Br₂ είναι μοριακό ή όχι.

Μια μοριακή ένωση είναι το CH₂Br₂. Είναι μοριακός επειδή ο μοριακός τύπος κάθε ατόμου αντιπροσωπεύεται από έναν ομοιοπολικό δεσμό που παράγεται από την κοινή χρήση ηλεκτρονίων. Διβρωμομεθάνιο, το οποίο είναι μεθάνιο που αντικαθίσταται από δύο βρωμο ομάδες. Είναι ένας βρωμοϋδρογονάνθρακας και ένα βρωμομεθάνιο.

Η αντίδραση είναι η εξής:

CH₂BrCl + HBr → CH₂Br₂ + HCl

Είναι ο CH₂Br₂ οξύ ή βάση;

Η βάση είναι ικανή να προσλάβει ιόντα υδρογόνου, ενώ το οξύ μπορεί να απελευθερώσει ιόντα πρωτονίων. Ας ελέγξουμε αν ο CH₂Br₂ είναι οξύ ή όχι. 

CH₂Br₂ είναι όξινος χαρακτήρας. Αυτό συμβαίνει επειδή το αρνητικό φορτίο πάνω από το CH θα σταθεροποιηθεί μετακινώντας την πυκνότητα ηλεκτρονίων πάνω από μη κατειλημμένα d-τροχιακά βρωμίου.

Είναι δυνατό για τα οξέα να δωρίσουν πρωτόνια, αλλά θα το κάνουν μόνο εάν η συζευγμένη βάση που σχηματίζεται όταν δίνεται ένα πρωτόνιο είναι σταθερή σε αυτή τη θέση. 

CH₂Br₂  → ΧΘ^-Br₂      + Η⁺

 Οξύ συζευγμένο πρωτόνιο

                   Βάση

Είναι ο CH₂Br₂ ηλεκτρολύτη;

Τα υγρά περιλαμβάνουν ορυκτά που ονομάζονται ηλεκτρολύτες και είναι ηλεκτρικά φορτισμένα. Ας ελέγξουμε αν ο CH₂Br₂ είναι ηλεκτρολύτης ή όχι.

Το CH2Br2 δεν είναι ηλεκτρολύτης. Δεν διαχωρίζεται σε ιόντα στο νερό. 

Είναι ο CH₂Br₂ άλας?

Το αλάτι είναι μια ουσία που δεν έχει καθαρό ηλεκτρικό φορτίο λόγω θετικών και αρνητικών ιόντων. Ας μάθουμε αν ο CH₂Br₂ είναι αλάτι ή όχι.

CH₂Br₂ δεν είναι άλας αφού σχηματίζει ομοιοπολικούς δεσμούς αντί να συσσωρεύει θετικά και αρνητικά φορτία. Η διαφορά στην ηλεκτραρνητικότητα, που έχει ως αποτέλεσμα δύο πόλους, είναι αυτή που του δίνει την πολική του φύση. Αυτές οι αλληλεπιδράσεις είναι μεταξύ ιόντων και διπόλων ή μεταξύ διπόλων.

Είναι ο CH₂Br₂ ιοντικό ή ομοιοπολικό;

Το μερίδιο ηλεκτρονίων σχετίζεται με την ομοιοπολική δομή και η μεταφορά ηλεκτρονίων αναφέρεται στην ιοντική δομή. Ας μάθουμε αν το Ch2br2 είναι ιοντικό ή ομοιοπολικό.

CH₂Br₂ σχηματίζεται ως ομοιοπολική ένωση χρησιμοποιώντας βρωμίωση μεθανίου. Μια πολική διαμόρφωση προκύπτει από την ηλεκτραρνητικότητα των δύο ατόμων Br και H που δεν ακυρώνουν το ένα το άλλο επειδή δεν συνδέονται το ένα απέναντι στο άλλο.

Το διβρωμομεθάνιο είναι ένα πολικό ομοιοπολικό μόριο επειδή έχει καθαρή διπολική ροπή 1.7 D και μερικό θετικό και αρνητικό φορτίο που αντιστοιχεί σε ηλεκτραρνητικότητα.

Είναι ο CH₂Br₂ συμμετρικός?

Όταν χωρίζονται, τα συμμετρικά σχέδια έχουν την ίδια εμφάνιση και στα δύο μέρη. Ας μάθουμε αν ο CH₂Br₂ είναι συμμετρικό ή όχι.

CH₂Br₂ δεν είναι συμμετρικό γιατί σε αυτό η ασύμμετρη διάταξη των δεσμών C-Br γύρω από την τετραεδρική μοριακή γεωμετρία δημιουργεί το CH₂Br₂ μοριακό σχήμα.

Είναι ο CH₂Br₂ τετράεδρος?

Ένα μόριο λέγεται ότι είναι τετραεδρικό όταν το κεντρικό του άτομο έχει τέσσερις δεσμούς και κανένα μεμονωμένο ζευγάρι. Ας ελέγξουμε αν ο CH₂Br₂ είναι τετραεδρικό ή όχι.

CH₂Br₂ το μόριο είναι τετραεδρικό στη γεωμετρία. Είναι επειδή το μοναχικό ζεύγος του CH₂Br₂ μόριο δεν έχει ηλεκτρική απώθηση με τα ζεύγη δεσμών. Είναι η περίπτωση που τα μοναχικά ζεύγη και τα ζεύγη δεσμών δεν παρουσιάζουν ηλεκτρονική απώθηση σύμφωνα με τη θεωρία VSEPR.

Συμπέρασμα

Διβρωμομεθάνιο (CH₂Br₂) χρησιμοποιείται σε φαρμακευτικά, καλλυντικά και αγροχημικά προϊόντα. Η τετραεδρική μοριακή γεωμετρία περιγράφει το σχήμα του CH₂Br₂ μόριο. Το άτομο του πυρήνα στο CH₂Br₂ έχει υβριδισμό sp3. Μια διαφορά ηλεκτραρνητικότητας 1.7D το χαρακτηρίζει ως πολικό ομοιοπολικό μόριο.