Σε αυτό το άρθρο, θα πρέπει να συζητήσουμε τη δομή Lewis FeCl2. Ας μιλήσουμε για τη δομή FeCl2 lewis και 9 διαφορετικά χαρακτηριστικά.
Το FeCl2 είναι συχνά γνωστό ως χλωριούχος σίδηρος. Ο όρος σιδηρούχων έρχεται για τον Fe σε κατάσταση οξείδωσης +2. Στο FeCl2, ο Fe βρίσκεται σε κατάσταση οξείδωσης +2. Η ηλεκτρονική διαμόρφωση του Fe(II) είναι d6. Όντας ένα FeCl2 είναι μια ένωση συντονισμού, το Cl δεν είναι μόνο ένα αντίθετο ιόν εδώ, αλλά δρα και ως συνδέτης. Η γεωμετρία της δομής FeCl2 lewis είναι το λυγισμένο σχήμα, αν και στην κρυσταλλική μορφή υιοθετεί ένα οκταεδρικό σχήμα.
Καθώς το Cl είναι ένας προσδέτης με μαλακό αρχείο, το ηλεκτρονικό ζευγάρωμα δεν σχηματίζεται στο d τροχιακό. Άρα, το Fe(II) είναι ad6 σύστημα υψηλής περιστροφής εδώ. Μόνο ένα υποσύνολο ζευγαρώνεται λόγω έξι ηλεκτρονίων που υπάρχουν σε πέντε υποσύνολα. FeCl2 δομή lewis μπορεί να ιονιστεί σε ιόντα σιδήρου και χλωρίου.
Μερικά σημαντικά στοιχεία για το FeCl2
Το FeCl2 είναι ένα λευκό στερεό κρυσταλλικό μόριο. Είναι παραμαγνητικό στερεό λόγω της παρουσίας τεσσάρων ασύζευκτων ηλεκτρονίων στο d τροχιακό. Το χρώμα της τετραένυδρης μορφής του είναι πρασινωπό, λόγω του οκταεδρικού σχήματός του και συμβαίνει η μετάπτωση Laporte. Αλλά σε άνυδρη μορφή είναι λευκό.
Η μορφή ανύδρων μπορεί να παρασκευαστεί με την αντίδραση των απορριμμάτων χάλυβα με υδροχλωρικό οξύ.
Fe + 2 HCl → FeCl2 + Η2
Το σημείο τήξης και το σημείο βρασμού του FeCl2 είναι 950 k και 1296 K αντίστοιχα.
1. Πώς να σχεδιάσετε τη δομή Lewis FeCl2;
Σχεδιάζοντας το FeCl2 δομή lewis δεν είναι εύκολη υπόθεση. Καθώς το FeCl2 είναι μια ένωση συντονισμού και όχι ένα ομοιοπολικό μόριο. Έτσι, εδώ d ηλεκτρόνια θα συμμετέχουν στο σχηματισμό του δεσμού και δεν είναι εύκολο να διαχειριστούμε d ηλεκτρόνια για να σχεδιάσουμε τη δομή του lewis επειδή τα ηλεκτρόνια d ακολουθούν τον κανόνα των 18 ηλεκτρονίων μάλλον έναν κανόνα οκτάδας. Έτσι, προσπαθούμε να σχεδιάσουμε εύκολα τη δομή Lewis FeCl2 με τους ακόλουθους τρόπους.
1 βήμα– Αρχικά, θα πρέπει να μετρήσουμε τα ηλεκτρόνια σθένους για το Fe καθώς και για το Cl. Τα ηλεκτρόνια σθένους του Fe είναι ηλεκτρόνια d και p ηλεκτρόνια για άτομα Cl και προστίθενται μαζί. Στο FeCl32 δομή lewis, τα ηλεκτρόνια σθένους για τον Fe είναι 6 καθώς βρίσκεται σε κατάσταση οξείδωσης +2, και όλα τα ηλεκτρόνια ανήκουν μόνο στο d τροχιακό του, για τρία άτομα Cl είναι 7*2 = 14. Άρα, τα συνολικά ηλεκτρόνια σθένους είναι 6+14 = 20.
2 βήμα – Το Fecl2 θα ακολουθεί τον κανόνα των 18 ηλεκτρονίων επειδή είναι μια ένωση συντονισμού. Είναι παρόμοιο με τον κανόνα οκτάδας ενός μορίου συντονισμού. Τα ηλεκτρόνια που θα χρειαστούν για το FeCl2 δομή lewis θα είναι 8 + (2*8) = 24 επειδή ο κανόνας της οκτάδας απαιτούσε 8 ηλεκτρόνια στο φλοιό σθένους για κάθε άτομο. Παίρνουμε ότι τα διαθέσιμα ηλεκτρόνια σθένους είναι 20 από τον προηγούμενο υπολογισμό για το FeCl2. Τώρα τα απαιτούμενα ηλεκτρόνια θα είναι (24-20) = 4 ηλεκτρόνια και τον ελάχιστο αριθμό δεσμών που απαιτούνται ώστε και τα τρία άτομα να συνδέονται σε αυτό το μόριο είναι 4/2 = 2 δεσμοί.
Βήμα 3- Τώρα είναι ώρα να αποφασίσουμε για το κεντρικό άτομο στο FeCl2 δομή lewis. Ο Fe είναι εδώ κεντρικό άτομο καθώς είναι ηλεκτροθετικό γιατί είναι μέταλλο μετάπτωσης, ενώ το Cl είναι από την οικογένεια αλογόνου και είναι πιο ηλεκτραρνητικό άτομο.
4 βήμα – Συνδέστε δύο άτομα Cl με το κεντρικό Fe μέσω του ελάχιστου αριθμού απαιτούμενων απλών δεσμών, δηλαδή δύο. Ετσι, Ο Fe δημιουργεί δύο απλούς δεσμούς με δύο άτομα Cl από το d τροχιακό του ηλεκτρόνια στο FeCl2 δομή lewis.
Βήμα 5 Μετά το σχηματισμό του δεσμού πρέπει να ελέγξουμε τον αριθμό των μοναχικών ζευγών που είναι διαθέσιμα πάνω από το μόριο. Έτσι, ελέγχουμε ποια άτομα στο FeCl2 Η δομή του lewis περιέχει μοναχικά ζεύγη. Στη δομή Lewis FeCl2, Ο Fe είναι κατάσταση οξείδωσης +2, άρα είναι ad6 σύστημα και δεν έχει μεμονωμένα ζεύγη στο d τροχιακό του. Έτσι, ελέγχουμε τα μεμονωμένα ζεύγη πάνω από άτομα Cl. Το Cl είναι η ομάδα 17th στοιχείο και από την οικογένεια αλογόνου. Έτσι, μετά το σχηματισμό δεσμού, έχει τρία ζεύγη μοναχικών ζευγών. Έτσι, τα μόνα ζεύγη εκχωρούνται μόνο στα άτομα Cl.
Όλη η οκτάδα ολοκληρώνεται μετά τον σχηματισμό του δεσμού και τα μεμονωμένα ζεύγη, επομένως δεν χρειάζεται να προσθέσετε κανενός είδους πολλαπλούς δεσμούς στη δομή lewis FeCl2.
2. Υβριδισμός FeCl2
Η μέθοδος σύνδεσης της ένωσης συντονισμού ή της μεταλλικής ένωσης είναι διαφορετική. Δεν ακολουθούν τον κανόνα της θεωρίας του δεσμού σθένους (VBT). Θα ακολουθήσουν CFT, δηλαδή Crystal Filed Theory. Ο υβριδισμός είναι απόρροια του VBT. Έτσι, είναι δύσκολο να προσδιοριστεί ο υβριδισμός της δομής lewis FeCl2.
Έτσι, προβλέπουμε το υβριδισμός της δομής lewis FeCl2 από το σχήμα της. Το σχήμα είναι λυγισμένο και υπάρχουν δύο γύρω άτομα και δεν εμπλέκονται μεμονωμένα ζεύγη, επομένως θα εμπλέκονται δύο τροχιακά στον υβριδισμό και ο υβριδισμός θα είναι sp.
Στον υβριδισμό, το FeCl2 δεν εμπλέκει τα d ηλεκτρόνια του, επειδή δεν είναι το εξώτατο τροχιακό και λόγω της παρουσίας του υποκαταστάτη ασθενούς πεδίου Cl, μόνο το εξωτερικό τροχιακό θα συνεισφέρει, είναι τροχιακά 3s και 4p. Έτσι, είναι ένα άλλο παράδειγμα ενός συμπλέγματος εξωτερικού τροχιακού όπως το FeCl3.
Αν χρησιμοποιήσουμε τον τυπικό τύπο για τον υπολογισμό του υβριδισμού, Η = 0.5 (V+M-C+A),
H = ½(2+2+0+0) =2 (sp), ο Fe έχει δύο ηλεκτρόνια εκτός από έξι ηλεκτρόνια στο d τροχιακό του και υπάρχουν δύο άτομα Cl. Από τη θεωρία VSEPR εάν ο αριθμός των τροχιακών που αναμειγνύονται στον υβριδισμό είναι 2, τότε το κεντρικό άτομο είναι sp2 υβριδοποιημένο.
Αφήστε μας σχεδιάστε και κατανοήστε τον υβριδισμό της δομής lewis FeCl2.
Από το πλαίσιο διάγραμμα του Fe(II), μπορούμε να πούμε ότι μόνο τα τροχιακά 4s και 4p εμπλέκονται στο σχηματισμό δεσμών για το FeCl2 δομή lews. Έτσι, ο υβριδισμός είναι sp. Τα τροχιακά 4s και 4p είναι εξωτερικά τροχιακά για τον Fe, επομένως είναι ένα εξωτερικό τροχιακό σύμπλεγμα. Όταν σχηματίζει τετραϋδρίτες, τότε τέσσερα μόρια νερού συνδέονται με τέσσερα ασύζευκτα ηλεκτρόνια στο d τροχιακό και δημιουργούν ένα οκταεδρικό σύμπλεγμα.
1. Το FeCl2 είναι ιοντικό ή ομοιοπολικό;
Η ένωση συντονισμού είναι κάπως ομοιοπολική. Αλλά στο FeCl2 δομή lewis, Fe και Cl δύο ιόντα μπορούν να διαχωριστούν λόγω μεγάλων ιοντικών διαφορών και επίσης εμφανίζουν ιοντικό χαρακτήρα. Στο υδατικό διάλυμα, μπορεί να ιονιστεί εύκολα και ο Fe(II) να πολώσει εύκολα τα ανιόντα χλωρίου. Άρα το FeCl2 είναι ιοντικό εκτός από ομοιοπολικό χαρακτήρα.
2. Είναι το FeCl2 διαλυτό στο νερό;
Οποιοδήποτε πολικό μόριο θα είναι διαλυτό σε έναν πολικό διαλύτη (όπως το διαλυμένο). Το νερό είναι ένας πολικός πρωτικός διαλύτης και μπορεί επίσης να σχηματίσει δεσμό Η. Το FeCl2 είναι ένα πολικό μόριο επειδή η διαφορά φορτίου μεταξύ Fe και Cl είναι τόσο υψηλή και λόγω του λυγισμένου σχήματός του, καθιστά πολικό. Έτσι, φυσικά, το FeCl2 είναι διαλυτό στο νερό.
3. Είναι το FeCl2 υδατικό;
Αφού διαλυτό στο νερό οποιοδήποτε μόριο, τότε αυτή η μορφή ονομάζεται υδατική μορφή του συγκεκριμένου μορίου. Όπως συζητήθηκε προηγουμένως ότι το FeCl2 δομή lewis είναι διαλυτό στο νερό, οπότε μετά το διαλυτό, ολόκληρο το διάλυμα ονομάζεται υδατικό διάλυμα FeCl2. Έτσι το FeCl2 μπορεί να φτιάξει ένα υδατικό διάλυμα εύκολα αφού είναι διαλυτό στο νερό.
Στο υδατικό διάλυμα, το FeCl2 μπορεί εύκολα να ιονιστεί για να διαχωριστούν οι δύο ιοντικές μορφές.
FeCl2(aq) = Fe2+ (aq) + 2Cl-(υδ)
4. Είναι το FeCl2 άλας;
Η αντίδραση μεταξύ οξέος και βάσης μας δίνει πάντα αλάτι και νερό. Έτσι, εάν ένα μόριο παράγεται μετά την αντίδραση μεταξύ ενός οξέος και ενός βασικού μορίου τότε ονομάζεται άλας. Το άλας είναι ο συνδυασμός αντισταθμιστικού κατιόντος ενός βασικού μορίου και αντίθετου ανιόντος όξινων μορίων.
Αν αντιδράσουμε υδροξείδιο του σιδήρου με υδροχλωρικό οξύ θα πρέπει να πάρουμε το FeCl2 ως άλας μαζί με το νερό ως παραπροϊόν.
Φε (ΟΗ)2 + 2HCl = FeCl2 + 2Η2O
Έτσι, βασικά, το αλάτι είναι το μέρος εξουδετέρωσης ενός οξέος και μιας βάσης μετά την αντίδραση και το αλάτι δεν έχει καμία όξινη όσο και βασική ιδιότητα σε αυτό. Άρα το FeCl2 είναι αλάτι.
5. Είναι το FeCl2 ισχυρός ηλεκτρολύτης;
Μια ουσία που διαλύεται στο νερό ή σε οποιονδήποτε άλλο πολικό διαλύτη για να παράγει ιόντα και ένα διάλυμα που άγει ηλεκτρισμό ονομάζεται ηλεκτρολύτες. Στο υδατικό διάλυμα FeCl2, βλέπουμε ήδη ότι το FeCl2 ιονίζεται πλήρως σε αυτό το διάλυμα για να σχηματίσει ιόντα σιδήρου και χλωρίου. Αυτά τα ιόντα είναι πολύ καλοί αγωγοί του ηλεκτρισμού. Έτσι, αν περάσαμε το ρεύμα στο υδατικό διάλυμα FeCl2, τότε μπορεί να μεταφέρει το ρεύμα με πολύ καλό τρόπο. Άρα το FeCl2 είναι ένας ισχυρός ηλεκτρολύτης.
6. Είναι το FeCl2 ίζημα;
Εάν μια ένωση είναι αδιάλυτη στο νερό, τότε μπορεί να καταβυθιστεί στο δοχείο αντίδρασης. Αλλά το FeCl2 είναι διαλυτό στο νερό, επομένως δεν υπάρχει περίπτωση να υπάρχει το FeCl2 ως ίζημα. Το ίζημα μπορεί επίσης να σχηματιστεί λόγω της αντίδρασης δύο ενώσεων και σε ένα υδατικό διάλυμα, το προϊόν θα είναι αδιάλυτο στο νερό.
7. Αντιδρά το FeCl2 με το HCl;
Όταν αντιδράσαμε Fe με HCl, σχηματίζεται FeCl2 αντί για FeCl3. Επειδή το FeCl2 είναι ένα θερμοδυναμικά πιο σταθερό προϊόν. Είναι μια αντίδραση μετατόπισης και το μέταλλο μπορεί εύκολα να μετατοπίσει το H2 από HCl, οπότε σχηματίζεται FeCl2 αντί για FeCl3.
Συμπέρασμα
Το FeCl2 είναι επίσης μια ένωση συντονισμού και μπορεί να σχηματίσει τετραϋδρίτες υιοθετώντας οκταεδρική γεωμετρία. Το Cl είναι αδύναμο αρχειοθετημένο πρόσδεμα, επομένως το σύστημα βρίσκεται σε αναστεναγμό και ο Fe είναι κατάσταση οξείδωσης +2. Άρα, η ηλεκτρονική διαμόρφωση θα είναι δ6 υψηλή περιστροφή. Το FeCl2 είναι διαλυτό στο νερό και ισχυρός ηλεκτρολύτης.
