ICL2- δομή lewis: Σχέδια, Υβριδισμός, Σχήμα, Φορτώσεις, Ζεύγη

Σε αυτό το άρθρο, "δομή icl2- lewis", διαφορετικά γεγονότα όπως υβριδισμός, σχήμα, επίσημος υπολογισμός φορτίου, σταθερότητα ICl₂^- με μερικές λεπτομερείς εξηγήσεις συζητούνται διεξοδικά.

ICl₂^- είναι μια διαλογονική ένωση στην οποία το ιώδιο συνδέεται με δύο άτομα χλωρίου με δύο ομοιοπολικούς δεσμούς. Σε αυτό, το ιώδιο είναι sp³d υβριδοποιείται με γραμμική δομή. Έχει δύο ζεύγη δεσμών και τρία μόνο ζεύγη και η γωνία μεταξύ δύο I-Cl είναι 180⁰. Λόγω του γραμμικού του σχήματος, είναι ένα μη πολικό μόριο.

Ας επικεντρωθούμε στα ακόλουθα σχετικά θέματα για το ICl₂^-.

Πώς να σχεδιάσετε το ICl₂^- δομή lewis;

Δομή Lewis είναι μια από τις δομικές αναπαραστάσεις οποιουδήποτε μορίου στο οποίο εμφανίζονται μη συνδεδεμένα ηλεκτρόνια γύρω από κάθε άτομο και τους δεσμούς μεταξύ των ατόμων.

Η διαδικασία σχεδιάζοντας τη δομή του lewis περιγράφεται παρακάτω-

1. Εύρεση έξω τα ηλεκτρόνια του σθένους: Το πρώτο βήμα του σχέδιο δομής lewis είναι ο προσδιορισμός του ηλεκτρονίου του κελύφους του σθένους. Στο ICl₂^-, τόσο το άτομο αλογόνου, το ιώδιο και το χλώριο έχουν επτά ηλεκτρόνια στο αντίστοιχο εξωτερικό περίβλημα. Το ιώδιο βρίσκεται σε κατάσταση οξείδωσης -1. Έτσι, έχει οκτώ ηλεκτρόνια στο περίβλημα της κοιλότητας του.
2. Προσδιορίστε τα ηλεκτρόνια σύνδεσης: ICl₂^- έχει συνολικά δύο ομοιοπολικούς δεσμούς. Έτσι, (2×2=4) ηλεκτρόνια εμπλέκονται στον σχηματισμό δύο ομοιοπολικών δεσμών
3. Προσδιορίστε τα μη δεσμευτικά ηλεκτρόνια: Στο ICl₂^-, συνολικά τρία μεμονωμένα ζεύγη και δύο ζεύγη δεσμών υπάρχουν μεταξύ ιωδίου και δύο ατόμων χλωρίου. Έτσι, το ιώδιο έχει (3×2=6) μη δεσμευτικά ηλεκτρόνια και κάθε άτομο χλωρίου έχει έξι ηλεκτρόνια που παραμένουν ως μη δεσμευτικά.

Σύνολο μη δεσμευτικών ηλεκτρονίων σε ICl₂^- είναι { 6 + (6×2) } = 18

ICl₂^- Σχήμα δομής Lewis

Ο παράγοντας «υβριδοποίηση» παίζει τον πιο σημαντικό ρόλο στον προσδιορισμό της δομής. Το μοριακό σχήμα αλλάζει με την αλλαγή του υβριδισμού κεντρικού ατόμου (που φαίνεται παρακάτω).

Υβριδισμός κεντρικού ατόμου	Structure
sp	Γραμμικός
sp2	Τριγωνικό επίπεδο
sp3	Τετράεδρος
sp3d	Τριγωνικό διπυραμιδικό
sp3d2	Οκτάεδρος

 Όχι μόνο υβριδισμός, μερικές φορές μόνος Η απώθηση ζεύγους δεσμών ζεύγους καθορίζει επίσης τη δομή οποιουδήποτε μορίου. Τρεις τύποι απώθησης είναι υπεύθυνοι για τον προσδιορισμό της δομής-

• Μοναχικό ζευγάρι- απόκρουση μοναχικού ζεύγους
• Απώθηση ζεύγους μοναχικού ζεύγους-δεσμού
• Απώθηση ζεύγους δεσμού-δεσμού ζεύγους

Η αύξουσα σειρά της παραπάνω απώθησης είναι-

Απώθηση μοναχικού ζεύγους - απώθηση μοναχικού ζεύγους > Απώθηση μοναχικού ζεύγους – απώθηση ζεύγους δεσμών > Απώθηση ζεύγους δεσμών- απώθηση ζεύγους δεσμών.

Στο ICl₂^-, το ιώδιο έχει τρία μόνα ζεύγη. Αυτά τα μόνα ζεύγη αντιμετωπίζουν απώθηση το ένα από το άλλο και από τα ηλεκτρόνια που συνδέονται επίσης. Το ιώδιο είναι sp³d υβριδοποιήθηκε σε ICl₂^-. Έτσι, η πραγματική του γεωμετρική δομή θα πρέπει να είναι τριγωνική διπυραμιδική ή TBP. Αλλά λόγω της παρουσίας αυτού του μοναχικού ζεύγους, η πραγματική δομή παραμορφώνεται και γίνεται γραμμική.

Στην TBP, υπάρχουν δύο τύποι θέσης για τα άτομα υποκαταστάτη. Το ένα είναι η αξονική θέση και το άλλο είναι η ισημερινή θέση. Τρία μεμονωμένα ζεύγη τοποθετούνται στις τρεις ισημερινές θέσεις και δύο άτομα Cl τοποθετούνται στις δύο αξονικές θέσεις της δομής TBP σύμφωνα με τη θεωρία VSEPR για να ελαχιστοποιηθεί η απώθηση του ζεύγους δεσμού μοναχικού ζεύγους. Η τοποθέτηση των δύο ατόμων Cl στην αξονική θέση κάνει το μόριο, ICl₂^- μια γωνία γραμμικού σχήματος και δεσμού μεταξύ δύο δεσμών I-Cl γίνεται 180⁰.

ICl₂^- Επίσημη χρέωση Lewis Structure

Το τυπικό φορτίο οποιουδήποτε μορίου υπολογίζεται για να ελεγχθεί εάν τα ηλεκτρόνια σε όλους τους χημικούς δεσμούς μοιράζονται εξίσου σε όλα τα άτομα ή όχι. Ο υπολογισμός της επίσημης χρέωσης βοηθά επίσης να βρείτε το πιο σταθερό δομή lewis οποιουδήποτε μορίου.

• Τυπικό φορτίο = Συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων σθένους – αριθμός ηλεκτρονίων παραμένει ως μη συνδεδεμένος – (αριθμός ηλεκτρονίων που εμπλέκονται στο σχηματισμό δεσμού/2)
• Τυπική χρέωση ιωδίου = 7 – 6 – (4/2) = -1
• Επίσημο φορτίο καθενός από τα άτομα χλωρίου = 7 – 6 – (2/2) = 0

Το ιώδιο βρίσκεται σε κατάσταση οξείδωσης -1 σε ICl₃^-. Έτσι, περιέχει οκτώ ηλεκτρόνια στο κέλυφος της κοιλότητας του και καθένα από τα δύο άτομα χλωρίου έχει επτά ηλεκτρόνια στο περίβλημα κοιλότητας του. Το ιώδιο συνδέεται με δύο ομοιοπολικούς δεσμούς με δύο άτομα χλωρίου. Έτσι, 4 ηλεκτρόνια (2×2) και 2 ηλεκτρόνια (2×1) εμπλέκονται στο σχηματισμό δεσμών για άτομο ιωδίου και χλωρίου αντίστοιχα.

ICl₂^- Γωνία δομής Lewis

Η γωνία δεσμού δεν είναι παρά η γωνία μεταξύ δύο ομοιοπολικών δεσμών. Ο υβριδισμός βοηθά επίσης στον προσδιορισμό της γωνίας δεσμού σε ένα μόριο. Ο υβριδισμός είναι υπεύθυνος για την αλλαγή της γωνίας δεσμού σε οποιοδήποτε μόριο.

 Τρία μεμονωμένα ζευγάρια και δύο μεμονωμένα ζευγάρια υπάρχουν στο ICl₂^- μόριο. Λόγω της παρουσίας δύο μεμονωμένων ζευγών ιωδίου, δύο άτομα χλωρίου τοποθετούνται στις δύο αξονικές θέσεις της δομής TBP. Τα τρία άτομα, το ιώδιο και το δύο χλώριο είναι προσανατολισμένα σε ευθεία γραμμή διατηρώντας τα τρία μεμονωμένα ζεύγος σε τρεις ισημερινές θέσεις.

Λόγω της γραμμικής δομής, η γωνία μεταξύ δύο δεσμών I-Cl είναι 180⁰ και η γωνία μεταξύ ενός μοναχικού ζεύγους με ένα ζεύγος δεσμών είναι 90⁰ (ορθή γωνία).

ICl₂^- Κανόνας Οκτάδας Δομής Lewis

Ο κανόνας της οκτάδας είναι ένας από τους πιο σημαντικούς κανόνες στη χημεία, καθώς λέει ότι κάθε άτομο πρέπει να έχει οκτώ ηλεκτρόνια στο περίβλημα της κοιλότητας του για να ταιριάζει με τη διαμόρφωση ηλεκτρονίων με το πλησιέστερο ευγενές αέριο. Αυτή η ειδική διαμόρφωση ηλεκτρονίων δίνει σε οποιοδήποτε άτομο μια επιπλέον σταθερότητα.

Ο κανόνας της οκτάδας δεν ικανοποιείται στο ICl₂^- μόριο. Τρία μοναχικά ζεύγη και δύο ζεύγη δεσμών εμπλέκονται σε αυτό το μοριακό είδος. Έτσι, έχει δέκα ηλεκτρόνια στο κέλυφος της κοιλότητας του (συμπεριλαμβανομένων των μη δεσμευτικών και δεσμευτικών ηλεκτρονίων). Αυτός ο αριθμός ηλεκτρονίων δεν μοιάζει με το πλησιέστερο ευγενές αέριο Xenon ή Xe (5s² 5p⁶).

Αλλά κάθε άτομο χλωρίου υπακούει στον κανόνα της οκτάδας στο ICl₂^- μόριο. Το άτομο χλωρίου έχει τρία ζεύγη μη δεσμευτικών ηλεκτρονίων και ένα από τα ηλεκτρόνια του σθένους εμπλέκεται στο σχηματισμό ομοιοπολικού δεσμού με άτομο ιωδίου. Έτσι, κερδίζει συνολικά οκτώ ηλεκτρόνια στο κέλυφός του που ταιριάζει με τη διαμόρφωση ηλεκτρονίων του πλησιέστερου ευγενούς αερίου αργού ή Ar (3s² 3p⁶).

ICl₂^- Lewis Structure Lone Pairs

Τα μοναχικά ζεύγη ή τα μη συνδεδεμένα ηλεκτρόνια είναι δύο παρόμοιες λέξεις. Και οι δύο αυτές λέξεις έχουν το ίδιο νόημα στη χημεία. Τα μοναχικά ζεύγη είναι εκείνα τα ηλεκτρόνια που δεν είναι υπεύθυνα για το σχηματισμό δεσμών. Βασικά, τα μη δεσμευτικά ηλεκτρόνια ή τα μεμονωμένα ζεύγη είναι εκείνα τα ηλεκτρόνια που απομένουν μετά το σχηματισμό του δεσμού.

• Nonbonded electron = Συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων σθένους – αριθμός συνδεδεμένων ηλεκτρονίων.
• Μη δεσμευτικά ηλεκτρόνια στο ιώδιο (I) = 8 – 2 = 6 ή 3 μεμονωμένα ζεύγη
• Μη δεσμευτικά ηλεκτρόνια σε καθένα από τα άτομα χλωρίου (Cl) = 7 – 1 = 6 ή τρία μεμονωμένα ζεύγη.

Όντας άτομο αλογόνου, τόσο το ιώδιο όσο και το χλώριο έχουν τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων στη στιβάδα τους (ns² np⁵). Αλλά το ιώδιο είναι αρνητικά φορτισμένο στο ICl₂^- και I^- έχει οκτώ ηλεκτρόνια στο περίβλημα της κοιλότητας του.

Έτσι, ο συνολικός αριθμός μη δεσμευτικών ηλεκτρονίων στο ICl₂^- είναι { 6 + (2×6)} = 18 ή 9 μοναχικά ζεύγη.

ICl₂^- Ηλεκτρόνια σθένους

Τα ηλεκτρόνια κοιλότητας είναι εκείνα που περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα από το εξωτερικό περίβλημα οποιουδήποτε ατόμου. Τα άτομα συμμετέχουν σε οποιαδήποτε αντίδραση μόνο λόγω αυτών των ηλεκτρονίων σθένους λόγω της μικρότερης έλξης του πυρήνα πάνω τους. Τα ηλεκτρόνια του εσωτερικού κελύφους έλκονται πολύ έντονα από τον πυρήνα. Έτσι, δεν μπορούν να συμμετέχουν σε καμία αντίδραση.

Καθώς το ιώδιο και το αλογόνο είναι δύο ενώσεις αλογόνου, έχουν τα ίδια ηλεκτρόνια στο κέλυφος τους. Το ιώδιο και το χλώριο έχουν διαμόρφωση ηλεκτρονίων στο κέλυφος τους είναι 5s2 5p5 και 3s2 3p5. Λόγω της επίτευξης κατάστασης οξείδωσης -1, το I^- έχει οκτώ ηλεκτρόνια στο εξωτερικό του περίβλημα.

Έτσι, ο συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων σθένους σε ICl₂^- είναι {8 + (7×2)} = 22.

ICl₂^- Παραγωγή μικτών γενών

Παραγωγή μικτών γενών εισάγεται στη χημεία ως η ανάμειξη δύο ατομικών τροχιακών που έχουν παρόμοιες ενέργειες, μέγεθος και συμμετρία. Υπάρχουν πέντε βασικοί τύποι υβριδισμού. σου ειναι-

1.  Επίπεδη (sp)
2. Trigonal Planar (sp²)
3. Τετραεδρικό (sp³)
4. Τριγωνικό διπυραμιδικό (sp³d²)
5. Οκτάεδρος (sp³d²)

Στο ICl₂^-, κεντρικό άτομο, το ιώδιο είναι sp³d υβριδοποιημένο έχοντας τρία μόνο ζεύγη και δύο ζεύγη δεσμών. Ένα s τροχιακό, τρία p τροχιακά και ένα d τροχιακό ιωδίου εμπλέκονται σε αυτό το sp³δ υβριδισμός. Καθένα από τα άτομα χλωρίου μοιράζεται το μοναδικό του ηλεκτρόνιο σθένους με ιώδιο σε αυτόν τον υβριδισμό.

Sp³Ο υβριδισμός κατευθύνει ένα μόριο να είναι δομημένο με TBP, αλλά λόγω της παρουσίας τριών μεμονωμένων ζευγών, η πραγματική του γεωμετρική δομή παραβιάζεται και γίνεται γραμμική.

Είναι ICL₂^- ιοντικό ή ομοιοπολικό;

Η κύρια διαφορά μεταξύ μιας ομοιοπολικής και ιοντικής ένωσης είναι ότι τα ηλεκτρόνια μοιράζονται σε ομοιοπολική ένωση αλλά δωρίζονται πλήρως στην ιοντική ένωση από ηλεκτροθετικό στοιχείο σε ηλεκτραρνητικό στοιχείο.

Στο ICl₂^-, τα ηλεκτρόνια μοιράζονται μεταξύ ιωδίου και δύο ατόμων χλωρίου. Όχι μόνο ότι έχει ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά της ομοιοπολικής ένωσης ότι το ιώδιο και το χλώριο είναι αμφότερα μη μεταλλικές ενώσεις. Η διαφορά ηλεκτραρνητικότητας μεταξύ ιωδίου και χλωρίου δεν είναι επίσης υψηλή (Η ηλεκτραρνητικότητα του ιωδίου και του χλωρίου είναι 2.66 και 3.16 αντίστοιχα). Αλλά για να είναι μια ιοντική ένωση αυτή η διαφορά πρέπει να είναι υψηλή και τα συμμετέχοντα άτομα πρέπει να είναι συνδυασμός μετάλλου και μη μετάλλου.

Έτσι, ICl₂^- είναι μια ομοιοπολική ένωση.

Είναι ICL₂^- σταθερός?

ICl₂^- είναι μέτρια σταθερή ένωση. Είναι λιγότερο σταθερό από οποιαδήποτε διαλογόνο ένωση όπως το I₂ ή Cl₂ λόγω της σχετικά κακής επικάλυψης των ατομικών τροχιακών.