5 stappen om Cbr4 Lewis-structuur en hybridisatie te tekenen (opgelost!)

Koolstoftetrabromide (CBr4) heeft een centraal koolstofatoom (C) met 4 valentie-elektronen, gebonden aan vier broomatomen (Br), die elk 7 valentie-elektronen bijdragen. De Lewis-structuur toont vier enkele C-Br-bindingen, met 8 bindende elektronen en geen alleenstaande paren op koolstof. Het molecuul heeft een tetraëdrische geometrie met bindingshoeken van ongeveer 109.5°. Ondanks de polaire C-Br-bindingen als gevolg van verschillen in elektronegativiteit (C: 2.55, Br: 2.96), is CBr4 over het algemeen niet-polair vanwege de symmetrische structuur. Deze symmetrie beïnvloedt de fysische eigenschappen en het chemische gedrag.

Feiten over CBr4                      

Moleculaire naam	tetrabroommethaan Koolstoftetrabromide Chemische formuleCBr4Centraal atoom van de lewis structuurCarbonlone paren aanwezig op het centrale atoom 0Moleculaire geometrie van CBr4TetrahedralElektronengeometrie van CBr4Tetrahedral Bond Hoek Br – C – Br109.5 gradenNo. van valentie-elektron voor CBr4	32
De formele lading van het CBr4-molecuul	0
oplosbaarheid	Onoplosbaar in water Oplosbaar in ether, chloroform, C2H5OH
Zure of basische aard	CBr4 is noch zuur noch basisch

Hoe een Lewis-puntstructuur voor CBr4 te tekenen?

Hieronder volgen de stappen die u moet volgen om de Lewis-structuur van CBr4-molecuul

 Stap 1: Tel de totale valentie-elektronen die aanwezig zijn in het CBr4-molecuul

De eerste stap is het vinden van het nr. van valentie-elektronen aanwezig in CBr4-molecuul.

Koolstof behoort tot groep 14e en Broom behoort tot groep 17e van het periodiek systeem.

Valentie-elektron van koolstof = 4

Valentie-elektron van broom = 7

	valentie-elektronen	Atoom in CBr4	Totaal aantal elektronen
C	4	1	4 * 1 = 4
Br	7	4	7 * 4 = 28
			32

Stap 2: Vind het minst elektronegatieve element in CBr4

Elektronegativiteit neemt toe in een periode van links naar rechts, dus koolstof is het minst elektronegatief dan broom. Houd het minst elektronegatieve atoom in het midden.

Nu teken de skeletstructuur van CBr4-molecuul

Stap 3: Plaats twee elektronen of een binding tussen het C- en Br-atoom

Stap 4: Voltooi het octet van de buitenste atomen

Elementen van de hoofdgroep hebben de neiging om een ​​octetconfiguratie te bereiken van hun dichtstbijzijnde edelgaselement dat aanwezig is in de 18-groep. Dit staat bekend als de Octet-regel. Behalve waterstof die de duplexconfiguratie zoals He . voltooit

Voltooi het octet op buitenste atomen en ga dan verder naar het centrale atoom

Stap 5: Voltooi het octet van het centrale atoom of maak indien nodig covalente bindingen

Deze stap is niet nodig voor CBr4 omdat het octet van het centrale atoom al voltooid is.

                         

                                                 

Stap 6: Controleer de formele kostenwaarde

Voordat we bevestigen dat dit een perfecte Lewis-structuur, we moeten de formele ladingswaarden controleren

Formele lading = Valentie-elektronen – (1/2) * bindende elektronen – niet-bindende elektronen

Valentie-elektronen van koolstof = 4

Niet-bindende elektronen van koolstof = 0

Bindende elektronen van koolstof = 8 (4 paar)

Formele lading voor koolstofatoom = 4 – 1/2*8 – 0 = 0

Valentie-elektronen van broom = 7

Niet-bindende elektronen van broom = 6 (3 eenzame paren)

Bindende elektronen van broom = 2

Formele lading voor broomatoom = 7 – 1/2*2 – 6 = 0

Omdat de elementen C en Br zo min mogelijk formele ladingen hebben, hebben we geschikt . verkregen Lewis-structuur

                           

Wat is de formele heffing in CBr4 en hoe wordt deze berekend?

We kunnen de formele lading berekenen met behulp van de formule -

Formele lading = Valentie-elektronen – (1/2) * bindende elektronen – niet-bindende elektronen

Valentie-elektronen van koolstof = 4

Niet-bindende elektronen van koolstof = 0

Bindende elektronen van koolstof = 8 (4 paar)

Formele lading voor koolstofatoom = 4 – 1/2*8 – 0 = 0

Valentie-elektronen van broom = 7

Niet-bindende elektronen van broom = 6 (3 eenzame paren)

Bindende elektronen van fluor = 2

Formele lading voor broomatoom =7 – 1/2*2 – 6 = 0

Formele lading op koolstof- en broomatoom in CBr4 Lewis-puntstructuur is nul.

Volgt het CBr4-molecuul de octetregel?

CBr4 bevat 32 valentie-elektronen en alle atomen in CBr4 voltooien hun octet zoals te zien is aan de Lewis-structuur van CBr4-molecuul. Dit bewijst dat de octetregel wordt gevolgd door het CBr4-molecuul.

Hoe de moleculaire vorm en elektronengeometrie van het CBr4-molecuul te vinden?

Om de geometrie (moleculair/elektron) van OF2-molecuul te vinden, moeten de drie stappen worden gevolgd. Zij zijn -

1) Tel de eenzame paren die aanwezig zijn op het centrale atoom in de CBr4 Lewis-structuur

Or

Het aantal alleenstaande paren kan ook worden gevonden met behulp van de formule

Eenzaam paar =1/2*(VE –NA)

VE = valentie-elektron op het centrale atoom

NA = aantal atomen dat aan het centrale atoom is bevestigd

In het CBr4-molecuul zijn de valentie-elektronen van het centrale koolstofatoom 4 en zijn er vier buitenste atomen aan vastgemaakt.

Alleenstaande paren = 1/2* (4 – 4) = 0

2) Vind het hybridisatienummer van het CBr4-molecuul

Hybridisatie van het centrale atoom kan worden gevonden met behulp van de formule.

Hybridisatiegetal = NA + LP

Waar-

NA- is het aantal atomen dat aan het centrale atoom is bevestigd

LP - is het aantal eenzame paren op het centrale atoom

Er zijn 4 atomen aan de koolstof vastgemaakt zonder dat er eenzame paren op aanwezig zijn.

Hybridisatiegetal = 4 + 0 = 4

Hybridisatienummer van CBr4-molecuul is 4

Dus hybridisatie van CBr4-molecuul is Sp3

3) Gebruik de VSEPR-theorie om de moleculaire/elektronengeometrie van CBr4 te bepalen

We hebben bepaald: hybridisatie van CBr4 als SP3 en geen enkele paren aanwezig op het centrale atoom.

Nu gaan we volgens de AXnEx-notatie van de VSEPR-theorie de VSEPR-notatie voor het CBr4-molecuul vinden

AXnEx-notatie

Waar-

A - is het centrale atoom

X - is het aantal atomen dat aan het centrale atoom is bevestigd

E - is het aantal eenzame elektronenparen op het centrale atoom

Volgens de Lewis-puntstructuur van koolstoftetrabromide, het centrale atoom is koolstof waaraan 4 fluoratomen zijn verbonden en er geen eenzame paren op aanwezig zijn.

Dus de CBr4-formule wordt AX4

Volgens de VSEPR-kaart heeft het molecuul met de AX4-formule een moleculaire vorm als: viervlakkig en elektronengeometrie tetraëdrisch.

Totaal aantal domeinen	Algemene formule	gebonden atomen	alleenstaande paren	Moleculaire vorm	Elektronen Geometrie
1	AX	1	0	Lineair	Lineair
2	AX2	2	0	Lineair	Lineair
	BIJL	1	1	Lineair	Lineair
3	AX3	3	0	Trigonale vlakke	Trigonale vlakke
	AX2E	2	1	Krom	Trigonale vlakke
	AXE2	1	2	Lineair	Trigonale vlakke
4	AX4	4	0	Tetraëdrische	Tetraëdrische
	AX3E	3	1	Trigonale Piramide	Tetraëdrische
	AX2E2	2	2	Krom	Tetraëdrische
	AXE3	1	3	Lineair	Tetraëdrische

VSEPR-KAART

                       

Is het CBr4-molecuul polair of niet-polair?

CBr4 is een niet-polair molecuul wordt bevestigd door drie factoren:

1) Elektronegativiteit:

Broom (elektronegativiteit 2.96) is meer elektronegatief dan koolstof (elektronegativiteit 2.55) Omdat het meer elektronegatief is dan koolstof, trekt broom elektronen er sterker naar toe.

Het molecuul is polair wanneer het verschil in elektronegativiteit tussen de atomen in het molecuul groter is dan 0.4

Het elektronegativiteitsverschil tussen koolstof en broom is 0.41

2)Geometrische/moleculaire vorm: 

Geometrische structuur van CBr4-molecuul is tetraëdrisch.

De vier dipolen van vier C-Br bindingen zijn in tegengestelde richting. Nu, vanwege de tetraëdrische geometrie (die symmetrisch is) worden alle dipolen door elkaar geannuleerd.

3) Dipoolmoment:

Vanwege de symmetrische geometrie van de CBr4 (tetraëdrische) worden alle 4 dipolen door elkaar geannuleerd, wat resulteert in een algemeen dipoolmoment van 0 voor CBr4.

Al deze factoren laten zien dat CBr4 een niet-polair molecuul is.

Wat is de hybridisatie voor CBr4-molecuul?

Het centrale atoom koolstofatoom deelt vier elektronen met vier broomatomen. Daarom is er in de Lewis-structuur een aanwezigheid van vier bindingsparen van elektronen op het koolstofatoom in de Lewis-structuur van het CBr4-molecuul

Om de elektronen te delen met de broomatomen, ondergaan de orbitalen van het koolstofatoom hybridisatie om de elektronen te huisvesten.

De elektronische configuratie van koolstof en broom in grondtoestand is -

Koolstof in grondtoestand 1s2 2s2 2p2

Broom in grondtoestand 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5

Elektronische configuratie van koolstof na het verkrijgen van vier elektronen om het octet te vervullen door bindingen met broom-

Koolstof 1S2 2S2 2Px2 2Py2 2Pz2

Sterisch getal = aantal atomen gebonden aan centraal atoom + aantal eenzame elektronenparen bevestigd aan centraal atoom

Sterisch getal = 4 + 0 = 4

Dus hybridisatie voor het centrale atoom zuurstof in CBr4 is Sp3

Vertoont het CBr4-molecuul resonantie?                                      

Een molecuul vertoont resonantie wanneer -

• Het molecuul heeft afwisselend dubbele en enkele bindingen.
• Het molecuul heeft de aanwezigheid van een eenzaam paar in conjugatie met de dubbele binding.

Koolstoftetrafluoride heeft geen dubbele binding, dus CBr4 vertoont geen resonantie.

Is CBr4 ionisch of een covalente verbinding?

CBr4 is een covalente verbinding omdat de binding tussen koolstof en broom wordt gevormd door het delen van elektronen.

Conclusie:

Om samen te vatten wat we in dit artikel hebben besproken:

De hybridisatie van het CBr4-molecuul is Sp3. Zowel de moleculaire geometrie als de elektronengeometrie van CBr4 is tetraëdrisch. De bindingshoek Br-C- Br is 109.5 graden. De totale valentie-elektronen die aanwezig zijn in het CBr4-molecuul is 32.

.

                    

Lees ook:

• Ccl4 Lewis-structuur
• Cf4 Lewis-structuur
• Ascl5 Lewis-structuur
• Hno2 Lewis-structuur
• Lih Lewis-structuur
• Benzoëzuur Lewis-structuur
• Nbr3 lewis-structuur
• Li2s Lewis-structuur
• Mgi2 Lewis-structuur
• Bei2 Lewis-structuur