Het boorhydride-ion (BH2⁻) heeft een booratoom (B) met drie valentie-elektronen, gebonden aan twee waterstofatomen (H), elk met één valentie-elektron. De negatieve lading voegt een extra elektron toe, in totaal 6 valentie-elektronen. De Lewis-structuur toont twee enkele BH-bindingen en een eenzaam elektronenpaar op boor, wat leidt tot 6 bindende elektronen. Dit resulteert in een gebogen moleculaire geometrie met een bindingshoek van minder dan 120°, typisch voor sp²-hybridisatie. Het onvolledige octet van Boron en het eenzame paar dragen bij aan de reactiviteit van BH2⁻, waardoor het een belangrijk tussenproduct is bij verschillende chemische reacties.
BH2- bestaat uit één booratoom en twee waterstofatomen. BH2- is een boorhydride dat nog enkele synoniemen heeft, zoals dihydridoboraat(-1), boranion, boranide en BH2-anion. Het molecuulgewicht van BH2-ion is 12.83. Hier in dit hoofdartikel leren we over de structuur en kenmerken van de BH2-lewis.
De twee belangrijkste regels voor het tekenen van een Lewis-structuur zijn als volgt:
- Noteer of tel het aantal valentie-schilelektronen van elk atoom of element, inclusief in het molecuul of de ionen of chemische verbinding. Als er ionen aanwezig zijn, tel dan de ladingen.
- Na binding tussen elementen plaatst u de resterende elektronenparen op de atomen of elementen van het molecuul om het octet te voltooien.
Hoe de BH2-lewis-structuur te tekenen?
Bij het tekenen van de Lewis-structuur moeten we enkele regels volgen, zoals het tellen van valentie-elektronen van elk atoom, dan binding tussen atomen, dan voltooi het octet van alle elementen en bereken de formele lading die aanwezig is op elk atoom in het molecuul.
In de BH2-lewis-structuur zijn er slechts twee atomen aanwezig, namelijk een booratoom en een waterstofatoom. Er is slechts één booratoom en er zijn twee waterstofatomen aanwezig. Controleer eerst de positie van groepen boor- en waterstofatomen in het periodiek systeem. Het booratoom valt dus onder de 3rd groep periodiek systeem en waterstofatoom valt onder 1st groep periodiek systeem.
Het booratoom bevat dus 3 valentie-elektronen en het waterstofatoom bevat 1 valentie-elektron in hun buitenste schil-orbitalen. Na het tellen van valentie-elektronen moeten we een binding maken tussen alle boor- en waterstofatomen en na binding moeten de resterende valentie-elektronen op de B- en H-atomen worden geplaatst om hun octetten te voltooien en later zullen we de formele lading op B- en H-atomen tellen.
BH2-valentie-elektronen
Om de valentie-elektronen te tellen die aanwezig zijn op BH2- lewis structuur, controleer eerst de groepspositie van boor- en waterstofatoom in het periodiek systeem. Borium behoort dus tot de 3e groep van het periodiek systeem en heeft drie valentie-elektronen in de buitenste schil-orbitaal. Evenzo behoort waterstofatoom tot de 1e groep van het periodiek systeem en heeft het één valentie-elektron in zijn buitenste schil-orbitaal.
In de BH2-lewisstructuur zijn één boor- en twee waterstofatomen aanwezig. We moeten dus de valentie-elektronen van boor- en waterstofatomen optellen. We moeten ook nog een elektron toevoegen voor de negatieve lading die aanwezig is op het BH2-molecuul terwijl we de valentie-elektronen toevoegen.
Dus valentie-elektronen in BH2- = 3 (B) + 1 x 2 (H) + 1 (-) = 6
Daarom zijn er in totaal zes valentie-elektronen aanwezig op BH2- lewis structuur.
Omdat er binding is tussen boor- en waterstofatomen, zijn vier van de zes elektronen betrokken bij binding en zijn ze bindingsparen. Zo blijven we over met slechts twee valentie-elektronen voor het verder delen van elektronen in BH2- lewis structuur.
BH2- lewisstructuur-octetregel
Octet betekent aanwezigheid van acht elektronen in de buitenste schil van een atoom. Hier in BH2-molecuul moeten we nu proberen het octet van elk boor- en waterstofatoom te voltooien. Er zijn in totaal zes valentie-elektronen in BH2-ion, dwz drie valentie-elektronen van boor, twee valentie-elektronen van twee waterstofatomen en één valentie-elektron wordt toegevoegd voor minus lading die erop aanwezig is.
Als we de binding creëren tussen het ene centrale booratoom en twee buitenste waterstofatomen, zullen er twee BH-bindingen worden gecreëerd. In deze binding worden in totaal vier valentie-elektronen gebruikt, twee elektronen die aanwezig zijn in elke afzonderlijke BH-covalente bindingen. Nu hebben we nog maar twee valentie-elektronen over om verder te delen om het octet te voltooien.
Waterstofatoom kan maximaal twee elektronen in zijn valentieschil bevatten, dus we kunnen niet meer elektronen op het H-atoom plaatsen omdat er al twee bindingselektronen aanwezig zijn op het H-atoom. Dus de resterende twee valentie-elektronen gaan op het centrale booratoom. Daarom bevat het B-atoom nu in totaal zes elektronen, dat wil zeggen twee bindingsparen en één eenzaam paarelektron. Omdat het booratoom slechts zes elektronen bevat, heeft het een onvolledig octet en wordt de octetregel niet toegepast op het H-atoom.
BH2-Lewis structuur formele lading
Formeel kosten voor elke Lewis-structuur: kan worden berekend met de volgende formule:
Formele lading = (valentie-elektronen - niet-bindende elektronen - ½ bindende elektronen)
Formele lading voor boor- en waterstofatomen van BH2-ion wordt als volgt berekend:
Booratoom: Valentie-elektronen op booratomen = 03
Lone pair elektronen op booratomen = 01
Bindende elektronen op booratomen = 04 (twee enkele binding)
Booratoom Formele lading is = (03 – 01 – 4/2) = -1
Dus het booratoom heeft -1 formeel lading in BH2-lewis-structuur.
Waterstofatoom: Valentie-elektronen op waterstofatoom = 01
Lone pair elektronen op waterstofatoom = 00
Binding van elektronen op waterstofatoom = 02 (elk één enkele binding)
Formele lading op jodium = (1 – 0 – 2/2) = 0
Dus alle twee waterstofatomen in BH2-ion hebben geen formele ladingen.
BH2- lewisstructuur eenzame paren
BH2-ionen hebben zes valentie-elektronen, waarvan er vier betrokken raken bij de binding tussen boor- en waterstofatomen, dwz twee BH-bindingspaarelektronen zijn aanwezig in BH2-ion. Nu worden de resterende twee valenties op het centrale booratoom geplaatst, omdat het waterstofatoom niet meer dan twee elektronen in zijn buitenste valentieschil-orbitaal kan bevatten.
De ene enkele boor-waterstof (BH) binding omvat twee elektronen, dus 2 (bindingen) x 2 (elektronen) = 4. OF 4 (valentie-elektronen) / 2 (elektronen) = 2 bindingen (BH). Daarom blijven 6 (valentie-elektronen) - 4 (bindende elektronen) = 2 valentie-elektronen over. Er is dus slechts één eenzaam paar elektronen aanwezig in het B-atoom in BH2- lewis structuur. Daarom worden de twee resterende valentie-elektronen op het centrale booratoom geplaatst, dus er is slechts één eenzaam elektronenpaar aanwezig op het centrale booratoom in BH2- lewis structuur.
BH2-Lewis structuurvorm
De BH2-lewis-structuur bevat twee enkele BH-covalente bindingen die zich vormen tussen het centrale booratoom en de buitenste twee waterstofatomen. Ook is er een eenzaam paar elektron aanwezig op het centrale booratoom. Door de aanwezigheid van één lob-elektronenpaar ontstaat er een afstoting tussen de boor- en waterstofatomen en het eenzame paar op het booratoom stoot de twee boor-waterstof-BH-bindingen ervan af, waardoor de vorm van het molecuul wordt gebogen en het trigonale vlakke moleculaire geometrie.
Ook volgens de VSEPR-theorie is het molecuul dat drie atomen bevat die met elkaar zijn verbonden met covalente bindingen en het eenzame elektronenpaar aanwezig op het centrale atoom, dan heeft het een gebogen moleculaire geometrie. De generieke formule van de VSEPR-theorie die van toepassing is op BH2-ion is AX2E. Waar A een centraal atoom is, bindt X atomen met centraal atoom en is E eenzame elektronenparen die aanwezig zijn op het centrale atoom. Daarom heeft de BH2- een trigonale vlakke geometrie en een gebogen vorm volgens de VSEPR-theorie.
BH2-hybridisatie
Hybridisatie van elke Lewis-structuur of molecuul wordt bepaald door het sterische aantal van zijn centrale atoom. Er is een formule om het sterische getal als volgt te berekenen:
Sterisch nummer = toevoeging van nr. van centrale atomen verbonden gebonden atomen en centraal atoom eenzaam elektronenpaar dat erop aanwezig is.
Sterisch aantal BH2-ion = 2 (H-atomen) + 1 (eenzaam elektronenpaar) = 3
Daarom heeft het BH2-ion 3 sterische getallen en heeft het dus sp2-hybridisatie volgens de VSEPR-theorie. Dus de BH2- Lewis-structuur heeft sp2-hybridisatie.
BH2- lewis structuurhoek
De moleculaire geometrie van BH2-ion is trigonaal vlak en heeft een gebogen vorm vanwege de afstotingsoorzaak tussen twee buitenste waterstofatomen en het centrale booratoom. Volgens de VSEPR-theorie wordt aangenomen dat elk molecuul met drie elementen met een eenzaam elektronenpaar op het centrale atoom een trigoanl-vlakke geometrie heeft met een gebogen vorm met een hoek van 120 graden tussen het centrale atoom en de buitenste bevestigde atomen. De BH2-lewis-structuur heeft dus een bindingshoek van 120 graden binnen een waterstofboorwaterstof (HBH) -binding.
BH2-lewis structuurresonantie
Resonantiestructuren van elk molecuul hebben variatie in elektronenverdeling van de ene vorm van structuur naar een andere vorm. Er zijn enkele regels om de resonantiestructuur van een molecuul of Lewis-structuur te tekenen, dwz dat er een meervoudige binding (dubbele of drievoudige binding) in het molecuul aanwezig moet zijn en het omringende element of atoom moet ten minste één eenzaam elektronenpaar hebben.
In het geval van de BH2-lewis-structuur is er één eenzaam elektronenpaar aanwezig op het centrale B-atoom, maar alle boor- en waterstofatomen zijn met elkaar verbonden met een enkel covalent. Er zijn dus geen meervoudige (dubbele drievoudige) bindingen aanwezig in het BH2-ion.
Ook is er alleen formele lading aanwezig op het centrale booratoom en zijn er nul formele ladingen op beide waterstofatomen. Dus de resonantiestructuur van BH2-ion is niet mogelijk omdat niet aan alle voorwaarden is voldaan in BH2-ion om de resonantiestructuur te tekenen.
BH2-oplosbaarheid
De oplosbaarheid van het BH2- (boranide)-ion wordt nog in geen enkele literatuur of artikel vermeld. We houden dus geen rekening met de oplosbaarheid van BH2-ionen in welke oplossing dan ook.
Is BH2- ionisch?
Ja, BH2-ion is bijzonder ionisch van aard omdat er een formele lading aanwezig is op het centrale booratoom.
Waarom is BH2- ionisch?
In BH2-ion is het centrale booratoom bevestigd aan twee H-atomen die geen formele lading hebben, maar het centrale booratoom heeft minus één (-1) formele lading. Dus de negatieve lading die aanwezig is op het centrale booratoom moet aan de buitenkant van de beugel van de BH2-structuur worden weergegeven met een negatieve lading, waardoor de BH2- lewis structuur ionisch van aard.
Hoe BH2- ionisch is?
Door de aanwezigheid van min één (-1) formele lading op het centrale booratoom is het hele BH2-ion ionisch van aard. Omdat er zelfs een covalente binding aanwezig is tussen alle B- en H-atomen, wat een sterkere binding is en niet gemakkelijk kan breken, en de atomen zijn niet echt ionisch van aard van BH2-ion.
Omdat het enige centrale B-atoom lading heeft en geen lading aanwezig is op beide H-atomen. Dus het hele BH2-ion is ionisch van aard vanwege de aanwezigheid van -1 lading op het centrale booratoom en de lading wordt buiten de haakjes weergegeven tijdens het schrijven van de BH2- lewis structuur.
Is BH2- zuur of basisch?
BH2-ion kan in de natuur als een lewisbase fungeren, omdat er een eenzaam elektronenpaar op aanwezig is dat het gemakkelijk aan andere atomen kan doneren en omdat het basisch van aard is. Het kan een gecoördineerde covalente binding vormen wanneer het reageert met water of andere oplosmiddelen.
Waarom is BH2- basic?
Van het atoom of molecuul dat het elektronendonerend vermogen vertoont, is bekend dat het van nature een basisatoom of -molecuul is. In BH2-ion is het centrale booratoom met één eenzaam elektronenpaar erop, dat het gemakkelijk kan doneren aan andere atomen die reageren op andere atomen, dus het vertoont een basiskarakter.
Hoe BH2- is basis?
Aangezien het booratoom tot 3 . behoortrd groep periodiek systeem het heeft drie valentie-elektronen in zijn buitenste baan. Het booratoom kan dus het elektronendonerende vermogen laten zien, waardoor het al de basisaard laat zien. Ook in BH2-ion heeft het centrale B-atoom één eenzaam elektronenpaar dat gemakkelijk aan andere moleculen kan worden gedoneerd om een andere verbinding te vormen. BH2- is dus basisch van aard.
Is BH2- polair of niet-polair?
BH2-ion is niet-polair van aard. Het is niet-polair vanwege de asymmetrische structuur en gebogen vorm.
Waarom is BH2- niet-polair?
Alle B- en H-atomen zijn niet symmetrisch gerangschikt en door de aanwezigheid van eenzame elektronenparen is er afstoting tussen atomen en ontstaat een 120 graden bindingshoek en een gebogen vorm, waardoor het molecuul niet-polair wordt.
Hoe is BH2- apolair?
In BH2-ion is er een minder elektronegativiteitsverschil tussen B- en H-atomen en ook het -1 lading en eenzame elektronenpaar aanwezig op het centrale B-atoom waardoor afstoting veroorzaakt en het BH2-ion heeft een gebogen vorm met trigonale vlakke geometrie met 120 graden bindingshoek waardoor BH2-ion een niet-polair ion wordt.
Conclusie:
BH2-ion bestaat uit slechts twee elementen, namelijk B- en H-atomen, die met elkaar worden verbonden door enkelvoudige covalente bindingen. BH2- heeft een gebogen vorm en de moleculaire geometrie is trigonaal vlak. Het is sp2 gehybridiseerd met een HBH-bindingshoek van 120 graden. Het is ionisch van aard. BH2-ion vertoont een basiskarakter en een niet-polair ion.
Lees ook:
- Hclo2 Lewis-structuur
- Baoh2 Lewis-structuur
- Li Lewis-structuur
- Cbr4 Lewis-structuur
- Bh3 Lewis-structuur
- Clf3 Lewis-structuur
- Becl2 Lewis-structuur
- Bro4 Lewis-structuur
- Hio4 lewis-structuur
- Ca2 Lewis-structuur
Hallo allemaal, ik ben Dr. Shruti M Ramteke, ik heb mijn Ph.D. in de chemie. Ik ben gepassioneerd door schrijven en deel mijn kennis graag met anderen. Neem gerust contact met mij op via linkedin