Cl2O6 Structuur en kenmerken (13 belangrijke feiten)

Cl₂O₆ of chlorylperchloraat is het dimeer van chloortrioxide met een molecuulgewicht van 166.901 g/mol. Laten we de moleculaire eigenschap van Cl . onderzoeken₂O₆ in detail.

Chloortrioxide is een vreemd elektronensysteem, dus het is niet stabiel per octet omdat het octet onvolledig is en er een elektronentekort aanwezig is boven het Cl-centrum. Dan twee ClO₃ centra komen dicht bij elkaar om Cl . te vormen₂O₆ via de Cl-Cl binding. Het is een ander voorbeeld van een 3e-4c-systeem rond beide Cl-centra.

Er is sterische afstoting opgetreden tussen de Cl-Cl-binding en de afstoting van de eenzame paren. Nu leggen we de hybridisatie, lewisstructuur, polariteit en andere moleculaire eigenschappen van de Cl . uit₂O₆ met de juiste uitleg in het volgende deel.

1. Hoe Cl . te tekenen₂O₆ structuur?

De lewisstructuur van de Cl₂O₆ kan ons een idee geven van de verschillende moleculaire eigenschappen van het molecuul. Laten we proberen de lewisstructuur van Cl . te tekenen₂O₆ in een paar stappen.

De valentie-elektronen tellen

1^st stap van het tekenen van een Lewis-structuur van een molecuul is het tellen van de totale valentie-elektronen, en tijdens het tellen van de totale valentie-elektronen, tel gewoon de valentie-elektronen van de substituent-atomen en tel ze bij elkaar op. De totale valentie-elektronen geteld als 50 voor de Cl₂O₆ voor twee Cl- en zes O-atomen.

Het centrale atoom kiezen

Voor het tekenen van de Lewis-structuur moeten we een centraal atoom kiezen en op basis van de centrale atomen worden de omringende atomen dienovereenkomstig geplaatst. Op basis van grootte en elektronegativiteit wordt hier Cl als het centrale atoom gekozen. Beide Cl-atomen zijn de centrale atomen en zes O-atomen zijn omringende atomen.

Het octet bevredigen

Elk p-blokelement volgt octet na bindingsvorming door hun valentie-orbitaal te voltooien met acht aantallen elektronen. Cl en O zijn beide p-blokelementen, dus ze hebben acht elektronen nodig in hun valentie-orbitaal. Ze delen dus elektronen tijdens de vorming van de binding en de elektronen zijn nodig 8*8 = 64.

Voldoen aan de valentie

Tijdens de bevrediging van hun octet moet elk atoom compatibel zijn met hun valentie. De stabiele valentie van O is 2 en voor Cl is 7. de overige elektronen 64-50 = 14 moeten vergezeld gaan van hun stabiele valentie. Elke Cl vormt zeven bindingen en elke O maakt dubbele bindingen om hun valentie te vervullen.

Wijs de eenzame paren toe

Na de overmaat aan bindingsvorming, bestaan ​​niet-gebonden elektronen als eenzame paren over de respectieve atomen. O heeft eenzame paren na de vorming van dubbele bindingen omdat het nog vier elektronen in zijn valentieschil heeft, maar alle zeven elektronen van de Cl worden gebruikt bij de vorming van de binding. Het is dus een gebrek aan eenzame paren.

2. Cl₂O₆ valentie-elektronen

De elektronen die aanwezig zijn in de valentieschil en betrokken zijn bij de vorming van bindingen van elk atoom, worden valentie-elektronen genoemd. Laten we de totale valentie-elektronen voor Cl . tellen₂O₆.

De totale valentie-elektronen voor de Cl₂O₆ molecuul zijn 50, wat de bijdrage is van de Cl- en O-atomen. Valentie-elektronen voor een molecuul zijn de optelling van valentie-elektronen van de individuele atomen die erin aanwezig zijn. De valentie-elektronen voor Cl en O worden bevestigd vanuit hun positie in het periodiek systeem.

• De valentie-elektronen voor de Cl-atomen zijn 7 (omdat het een groep VIA-element is)
• De valentie-elektronen voor de O-atomen zijn 6 (omdat het een groep VIA-element is)
• Dus de totale valentie-elektronen die aanwezig zijn in de Cl₂O₆ zijn 7*2 + 6*6 = 50

3. Cl₂O₆ structuur eenzame paren

De resterende elektronen in de valentie-orbitaal na de vorming van een binding staan ​​bekend als lone pairs. Laten we de eenzame paren van de Cl . tellen₂O₆ molecule.

De totale alleenstaande paren die aanwezig zijn over de Cl₂O₆ molecuul zijn 12 paren, wat 24 eenzame elektronenparen betekent. De getallen zijn alleen van de O omdat Cl-atomen betrokken zijn bij alle valentie-elektronen bij de vorming van bindingen. Maar O heeft vier extra elektronen in de buitenste orbitaal die als eenzame paren bestaan.

• formule voor het berekenen van de eenzame paren over Cl₂O₆ , niet-gebonden elektronen = valentie-elektronen - gebonden elektronen
• De eenzame paren die aanwezig zijn over elk Cl-atoom zijn 7-7 = 0
• De eenzame paren die aanwezig zijn over elk O-atoom zijn 6-2 = 4
• Dus het totale aantal alleenstaande paren dat aanwezig is over de Cl₂O₆ molecuul is 4 * 3 = 12 paren, wat 24 eenzame elektronenparen betekent.

4. Cl₂O₆ structuur vorm

De moleculaire vorm wordt gevormd door de juiste rangschikking van de centrale en andere substituentatomen om afstoting te voorkomen. Laten we de vorm van Cl . voorspellen₂O₆.

De moleculaire vorm is tetraëdrisch en maakt elk Cl- en drie O-atomen, wat wordt bevestigd door de volgende tabel.

Dus uit de bovenstaande tabel wordt bevestigd dat Cl₂O₆ is een AX₃ type molecuul rond elk centraal atoom. Dus, volgens de VSEPR-theorie (Valence Shell Electrons Pair Repulsion), de AX₃ type molecuul aangenomen tetraëdrische geometrie rond het centrale atoom., omdat er geen eenzame paren boven het centrale atoom zijn.

5. Cl₂O₆ structuur hoek:

Voor een bepaalde vorm van een molecuul zal er een bepaalde bindingshoek aanwezig zijn voor een juiste oriëntatie van de atomen. Laten we de bindingshoek voor Cl . berekenen₂O₆.

De specifieke bindingshoek voor het tetraëdrische molecuul is 109.5⁰ die kan worden berekend door de VSEPR-theorie of hybridisatiewaarde. Wanneer een tetra-gecoördineerd molecuul gerangschikt is in een tetraëdrische geometrie dan zal er sterische afstoting optreden en om deze reden worden alle atomen onder die bepaalde hoek gemaakt.

We kunnen de bindingshoek theoretisch berekenen door de hybridisatiewaarde van het centrale atoom.

• Volgens de regel van de buiging kunnen we de bindingshoek berekenen met de formule COSθ = s/(s-1).
• Het centrale atoom Cl is sp³ gehybridiseerd, dus het karakter hier is ¼th
• Dus de bindingshoek is, COSθ = {(1/4)} / {(1/4)-1} =-( 1/3)
• Θ = COS^-1(-1/3) = 109.47⁰
• Er is geen afwijkingsfactor aanwezig dus de bindingshoek is perfect 109.5⁰.

6. Cl₂O₆ hybridisatie

Het mengen van twee of meer atoomorbitalen die hybridisatie ondergaan, vormen een gelijk aantal hybride orbitalen met equivalente energie. Laat ons de hybridisatie van Cl . weten₂O₆.

Elke Cl in de Cl₂O₆ molecuul is sp³ gehybridiseerd, wat in de volgende tabel kan worden weergegeven.

• We kunnen de hybridisatie berekenen met de conventieformule, H = 0.5(V+M-C+A),
• Dus de hybridisatie van centrale Cl is, ½(7+1+0+0) = 4 (sp³)
• Een s-orbitaal en drie p-orbitalen van elke Cl zijn betrokken bij de hybridisatie.
• De eenzame paren van O zijn niet betrokken bij de hybridisatie.

7. Is Cl₂O₆ vast of gas?

De fysieke toestand van elk molecuul hangt af van de temperatuur en ook van de daarin aanwezige bestanddelen. Laten we controleren of Cl₂O₆ vast of gasvormig is.

Cl₂O₆ is noch vast noch gas, het is vloeibaar bij kamertemperatuur. De binding tussen twee Cl-atomen is dat de atomen dicht bij elkaar liggen en daardoor neemt de aantrekkingskracht van de Van der Waal toe. Maar niet zo hoog dat het bij kamertemperatuur in vaste toestand kan bestaan. De dichtheid nam toe voor het dimeer.

8. Is Cl₂O₆ Oplosbaar in water?

De oplosbaarheid in water hangt af van het vermogen om H-bindingen van atomen te maken en opgelost in de waterige oplossing. Laten we eens kijken of Cl₂O₆ is oplosbaar in water of niet.

Cl₂O₆ is niet oplosbaar in water, maar reageert met een watermolecuul. De Cl-Cl-binding is erg zwak omdat beide elektronegatieve atomen zijn en de elektronendichtheid naar zich toe trekken. Watermoleculen kunnen dus gemakkelijk de binding verbreken en zijn vatbaar voor nucleofiele aanvallen. Het is dus moeilijk te zeggen dat het oplosbaar is in water.

9. Is Cl₂O₆ een moleculaire verbinding?

Wanneer een molecuul wordt gevormd door de stabiele valentie van substituentatomen te handhaven, bekend als een moleculaire verbinding. Laten we eens kijken of Cl₂O₆ een moleculaire verbinding is of niet.

Cl₂O₆ is een moleculaire verbinding omdat hier volledig aan de valentie van Cl en O wordt voldaan. De stabiele valentie van O is 2 en elke O vormt een dubbele binding met het Cl-atoom, opnieuw is de stabiele valentie van Cl 7, en de heptavalentie van Cl wordt hier gehandhaafd. Ook is er een stoichiometrische verhouding vastgelegd.

De verhouding van monomeer is altijd 1:3 en voor dimeer is ook 1:3 omdat er twee Cl-atomen en zes O-atomen aanwezig zijn.

10. Is Kl₂O₆ zuur of base?

In de waterige oplossing als een stof H . afgeeft⁺ of OH^- dan wordt het respectievelijk zuur of base genoemd - Arrhenius-theorie. Laten we eens kijken of Cl₂O₆ is zuur of base.

Cl₂O₆ is noch zuur noch base, het is eerder een zuur oxide. Omdat het de Arrhenius-theorie niet kan vervullen omdat het die ionen mist, kan het opnieuw geen elektronen accepteren omdat er geen vrije ruimte beschikbaar is in het molecuul en ook vanwege elektronegativiteit kan het elektronen niet gemakkelijk vrijgeven.

Omdat het een zuur oxide is wanneer het reageert met water, kan het zuur vormen maar zich niet gedragen als zuur zelf. Niet-metaaloxiden zijn zure oxiden.

11. Is Kl₂O₆ elektrolyt?

Elektrolyten zijn die stoffen die kunnen dissociëren van een waterig ion en de elektriciteit door de oplossing kunnen transporteren. Laten we eens kijken of Cl₂O₆ een elektrolyt is of niet.

Cl₂O₆ kan zich gedragen als een elektrolyt omdat het kan worden gedissocieerd [ClO₂]⁺ en [ClO₄]^- in de waterige oplossing. Beide radicalen zijn sterk geladen deeltjes omdat in beide elektronegatieve Cl-atomen aanwezig zijn. Beide radicalen maken de oplossing dus opgeladen en kunnen daarom gemakkelijk elektriciteit transporteren.

12. Is Kl₂O₆ zout?

Zout wordt gevormd door een ander kation dan H⁺ en anion anders dan OH^- en gebonden met ionische interactie. Laten we controleren of C₂O₆ is zout of niet.

Cl₂O₆ is geen zout omdat het een zuur oxide is. Hoewel het een ander kation en anion heeft dan H⁺ en OH^- maar de binding die tussen atomen aanwezig is, zijn puur covalente bindingen die worden gevormd door het delen van elektronen tussen O- en Cl-atomen. Het kan dus geen zout meer zijn, maar het kan worden gedissocieerd en elektriciteit transporteren.

13. Is Kl₂O₆ polair of niet-polair?

De polariteit van een molecuul hangt af van de aanwezigheid van een permanente resulterende dipool-momentwaarde door de vorm. Laten we controleren of Cl₂O₆ polair is of niet.

Cl₂O₆ is een niet-polair molecuul omdat er een dipoolmomentwaarde nul aanwezig is. Hoewel het molecuul asymmetrisch is rond de monomere vorm in dimeer, is het dipoolmoment van O tot Cl gelijk in grootte maar tegengesteld in richting. Dus, heffen elkaar op en maken de dipool-momentwaarde nul.

14. Is Kl₂O₆ ionisch of covalente?

Volgens de regel van Fajan heeft geen enkel molecuul 100% ionisch of covalent karakter, ze zijn gewoon de basis van de polariseerbaarheidsregel. Laten we eens kijken of Cl₂O₆ ionisch of covalent is.

Cl₂O₆ is een puur covalent molecuul omdat de binding tussen Cl en O en zelfs Cl en Cl wordt gemaakt door elektronen gelijkelijk door beide atomen te delen. Nogmaals, het polariserende vermogen van de Cl is erg laag omdat het een lagere ionische potentiaalwaarde heeft, en opnieuw heeft oxide een slechte polariseerbaarheid omdat het kleiner is.

Cl₂O₆ heeft een meer covalent karakter dan zijn ionische aard, hoewel een deel van de ionische aard wordt weerspiegeld in chemische reacties.

Conclusie

Het dimeer is gevoeliger voor nucleofiele aanvallen omdat de binding tussen twee Cl-atomen erg zwak van aard is en gemakkelijk kan worden gesplitst door de aanval van een externe nucleofiel. Om het elektronentekort te verwijderen, vormt monomeer de dimere vorm van het molecuul.

Biswarup Chandra Dey

Hallo……Ik ben Biswarup Chandra Dey, ik heb mijn master in scheikunde behaald aan de Centrale Universiteit van Punjab. Mijn specialisatiegebied is Anorganische Chemie. Bij scheikunde gaat het niet alleen om het regel voor regel lezen en onthouden, het is een concept dat je op een gemakkelijke manier kunt begrijpen en hier deel ik het concept over scheikunde dat ik leer, omdat kennis de moeite waard is om het te delen.