In dit artikel moeten we de HClO3-lewis-structuur en verschillende kenmerkende feiten bespreken. Laten we het artikel beginnen met het covalente karakter van de HClO3-lewisstructuur.
In de HClO3-lewisstructuur bevindt Cl zich in een oxidatietoestand van +5 en het is de hoogste oxidatietoestand, dus het kan zich als oxidatiemiddel gedragen, kan reductie ondergaan en andere substituenten oxideren. De pka-waarde van HClO3 is erg laag, bijna negatief, dus het is een sterk anorganisch zuur. het centrale Cl-atoom is sp3 hier gehybridiseerd. De geometrie rond de centrale Cl is piramidaal in de HClO3-lewisstructuur.
Er zijn twee dubbelgebonden O-atomen en één -OH-groep is bevestigd aan het centrale Cl-atoom. De centrale Cl bevat vijf bindingsparen en één eenzaam paar. De geometrie rond een enkele O is gebogen.
Enkele belangrijke feiten over HClO3
HClO3 is vloeibaar in fysieke toestand. Het is een kleurloze vloeibare verbinding. De molaire massa van chloorzuur is 84.45 g/mol. De dichtheid van het zuur is 1g/mL.
Het chloorzuur kan worden bereid door de reactie van zwavelzuur met bariumchloraat in het laboratorium. Het onoplosbare bariumsulfaat wordt verwijderd door de precipitatiemethode.
Ba (ClO3)2 + H2SO4 → 2 HClO3 + BaSO4
Het verwarmen van het hypochloorzuur is een andere methode om het chloorzuur samen met zoutzuur te bereiden.
3 HClO → HClO3 + 2 HCl
De waterige oplossing kan tot 40% in Vacuüm worden geconcentreerd; ontleding vindt plaats bij verdere concentratie of opwarming:
8 HClO3 → 4 HClO4 + 2 H2O + 2 Cl2 + 3 O2
3 HClO3 → HClO4 + H2O + 2 ClO2
Chloorzuur en het geconjugeerde basechloraat zijn beide sterk oxidatiemiddelen.
3KClO3 + 4HCl = 2KCl + Cl2 + 2ClO2 + 2H2O
Het mengsel van Cl2 en ClO2 heet euchloor.
1. Hoe teken je de HClO3-lewisstructuur?
Naar teken de HClO3 lewis-structuur, we moeten de octetregel volgen, aangezien de centrale Cl van het p-blokelement is. Met behulp van de Lewis-structuur kunnen we de verschillende covalente eigenschappen van HClO3 begrijpen.
Stap 1- In de eerste stap van de HClO3-lewisstructuur moeten we de valentie-elektronen van elke substituent afzonderlijk tellen en bij elkaar optellen. Komt nu met Cl, dat is p-blok, groep 17th element. Het heeft dus zeven elektronen in zijn valentie-orbitaal.
Nu voor O is het ook het p-blokelement en groep 16th element. Het behoort tot de groep VIA-element, dus het heeft zes elektronen in zijn valentie-orbitaal, één elektron minder van Cl. Er zijn drie O-atomen aanwezig, dus totale valentie-elektronen zijn 3*6 = 18 elektronen.
Kom nu voor het laatste atoom dat H is. H is het groep IA-element en het heeft slechts één elektron dat alleen zijn valentie-elektron is.
Dus in de HClO3-lewisstructuur is het totale aantal valentie-elektronen 7+18+1 = 26 elektronen.
Stap 2- in de 2nd stap van het tekenen van de Lewis-structuur, beslissen we wat het centrale atoom zal zijn. Hier treedt ambiguïteit op tussen O- en Cl-atomen. Beide zijn p-blokelementen en de elektronegativiteit is bijna hetzelfde voor die twee elementen. Maar ze verschillen in hun grootte.
De grootte van Cl is groter dan O, omdat de groep van het periodiek systeem groter wordt door een toename van het hoofdkwantumaantal atomen.
Dus, Cl is hier gekozen als het centrale atoom en drie O-atomen zijn aanwezig als drie omringende atomen.
Stap 3- Alle atomen in de HClO3-lewisstructuur zijn van s- en p-blokelementen. Hier wordt dus de octetregel toegepast. Volgens de octetregel voltooit het blokelement zijn buitenste baan met a maximaal twee elektronen.
Volgens de octetregel van het p-blokelement voltooien ze hun valentieschil met acht elektronen, aangezien de p-orbitaal maximaal zes elektronen bevat en het p-blokelement altijd s-orbitaal bevat en er twee elektronen zijn.
Dus volgens de octetregel zijn de benodigde elektronen voor de HClO3-lewisstructuur: 4*8 +2 = 34 elektronen. Maar de beschikbare valentie-elektronen in de HClO3-lewisstructuur zijn 26 elektronen. Dus het tekort aan elektronen is 34-26 = 8 elektronen. Die 8 elektronen zijn geaccumuleerd in de 8/2 = 4 bindingen onder de substituenten in de HClO3-lewisstructuur.
Stap 4- In deze stap hebben we alle atomen met elkaar verbonden in de HClO3-lewisstructuur met het vereiste aantal bindingen. Cl is hier het centrale atoom, dus Cl wordt gepresenteerd als de centrale positie en voegt vervolgens het vereiste aantal bindingen toe om alle atomen te verbinden. Drie O-atomen zijn verbonden met drie enkele bindingen met het centrale Cl-atoom en één binding wordt gebruikt om één H te verbinden met een van de O-atomen.
Dus alle vier de bindingen worden op de juiste manier gebruikt en alleen gebruikt voor de vorming van sigma-bindingen.
Stap 5- In de laatste stap moeten we controleren of alle atomen in een molecuul door hun octet worden bevredigd of niet. Om aan hun octet te voldoen, moeten we meerdere bindingen toevoegen en er alleenstaande paren over toewijzen. Om het octet van centrale Cl te voltooien, moeten we twee dubbele bindingen tussen Cl en twee atomen toevoegen. Nu wordt één eenzaam paar toegewezen over het Cl-atoom.
Alle drie de O-atomen maken twee bindingen, of het nu een dubbele binding is met centraal Cl of één binding met centraal Cl en één binding met het H-atoom. Nu worden er vier alleenstaande paren over toegewezen.
2. HClO3 lewis structuurvorm:
De geometrie van de HClO3 lewis structuur is bijna hetzelfde rond centrale Cl- en O-atomen, maar de vormen zijn anders vanwege de verschillende aanwezige omgevingen. Omdat Cl het centrale atoom is, richten we de vorm rond het centrale Cl-atoom in de HClO3-lewisstructuur. De vorm is piramidaal.
De geometrie van een molecuul wordt bepaald door de VSEPR-theorie (Valence Shell Electrons Pair Repulsion) of de aanwezigheid van omringende elektronen. Nu kunnen we uit de VSEPR-theorie zeggen dat als de AX3 type molecuul met een eenzaam paar over het centrale atoom wordt altijd tetraëdrische geometrie aangenomen.
Tetraëdrische geometrie is ideaal voor een 8-elektronensysteem, maar door afstoting van alleenstaande paren zal er worden afgeweken van de werkelijke vorm.
In de HClO3-lewisstructuur zijn er twee dubbele bindingen aanwezig, we weten dat dubbele bindingen meer ruimte nodig hadden en er zijn ook eenzame paren aanwezig. Om afstoting te voorkomen, neemt het een piramidale vorm aan rond het centrale Cl-atoom.
Maar hier is een andere vorm aanwezig in dit molecuul. De geometrie rond enkelgebonden O-atomen is anders dan het centrale Cl-atoom. In het enkelvoudig gebonden O-atoom zal er een het aantal elektronen zal 8 zijn en er wordt verwacht dat het tetraëdrische geometrie moet aannemen. Maar het neemt een gebogen vorm als een watermolecuul als gevolg van afstoting in de omgeving.
3. HClO3-valentie-elektronen
In de HClO3-lewisstructuur worden de valentie-elektronen bijgedragen door zijn substituenten zoals Cl-, O- en H-atomen. Voorspel individueel de valentie-elektronen voor elk atoom en tel ze bij elkaar op om de totale valentie-elektronen voor de HClO3-lewisstructuur te krijgen.
Daar zijn Cl-, O- en H-atomen aanwezig als substituenten in de HClO3-lewisstructuur.
De groep 17th element Cl heeft een elektronische configuratie [Ne] 3s23p5. Het is aanwezig als een VIIA-element in de halogeenfamilie. Uit de elektronische configuratie van dit element kunnen we zeggen dat de valentie-orbitaal van Cl 3s en 3p is. Er zijn in totaal zeven elektronen aanwezig in de respectieve orbitaal. Die zeven elektronen zijn valentie-elektronen zoals ze aanwezig zijn in de valentie-orbitaal, die elektronen nemen deel aan de bindingsvorming of -donatie.
Nu de elektronische configuratie van groep 16th element O is [He]2s22p4. Het is aanwezig in het VIA-element en uit de elektronische configuratie kunnen we zeggen dat 2s- en 2p-orbitalen de valentie-orbitaal of buitenste orbitaal zijn voor O. dus de elektronen die in die orbitalen aanwezig zijn, zijn de valentie-elektronen voor O. Dus O heeft zes valentie-elektronen aangezien twee elektronen aanwezig zijn in de 2s-orbitaal en 4 elektronen aanwezig zijn in de 2p-orbitaal.
Kom nu voor H. het is het eerste element in het periodiek systeem en de positie van zijn 1st groep en 1st periode.. Het behoort tot groep IA en de elektronische configuratie is 1s1. Dus de 1s-orbitaal is zijn valentie-orbitaal en slechts één elektron is het valentie-elektron voor H.
Dus de totale valentie-elektronen voor de HClO3-lewisstructuur zijn 7+(6*3)+1 =26 elektronen.
4. HClO3 lewis structuur lone pairs
In de HClO3-lewisstructuur bevatten alleen Cl- en O-atomen alleen het eenzame paar. De totale eenzame paren van de HClO3-lewisstructuur is de optelling van de eenzame paren van individuele atomen.
Om het eenzame paar voor elk individueel atoom te tellen, moeten we de elektronische configuratie en valentie-elektronen voor individuen controleren. Eenzame paren zijn de enige soort valentie-elektronen omdat ze aanwezig zijn in de valentieschil van elk atoom, maar niet deelnemen aan de vorming van bindingen en bestaan als een paar elektronen over het respectieve atoom. Het draagt bij aan de octetregel.
Uit de elektronische configuratie van Cl is het duidelijk dat er zeven elektronen aanwezig zijn voor Cl als valentie-elektronen, nu vormde Cl drie sigma-bindingen met drie O-atomen en twee dubbele bindingen met twee O-atomen. Dus, na de vorming van meervoudige bindingen, blijven er twee elektronen over in de valentieschil voor Cl. Die twee elektronen bestaan als eenzaam paar voor Cl.
Voor drie O-atomen maken twee O-atomen een dubbele binding met Cl en één O-atoom maakt één binding met Cl en één binding met H. dus drie O gebruikten hun twee elektronen voor bindingsvorming en we weten dat O zes valentie-elektronen heeft, dus de rest van vier elektronen bestaat als twee paar eenzame paar over drie O-atomen.
H heeft slechts één elektron dat elektron wordt gebruikt voor de vorming van sigmabindingen met een van de O-atomen. Dus H heeft geen alleenstaand paar in de HClO3-lewisstructuur.
5. HClO3 lewis structuur formele lading
Vanwege de aanwezigheid van verschillende elektronegatieve atomen in de HClO3, moeten we de totale lading van de HClO3-lewisstructuur controleren. Dit proces wordt een formele lading genoemd. Maar we nemen hier aan dat alle atomen dezelfde elektronegativiteit hebben, dus er is geen verschil in elektronegativiteit in de HClO3-lewisstructuur.
De formule die we kunnen gebruiken om de formele lading te berekenen, FC = Nv - Nlp -1/2 Nbp
waar nrv is het aantal elektronen in de valentieschil of buitenste orbitaal, Nlp is het aantal elektronen in het eenzame paar, en Nbp is het totale aantal elektronen dat alleen bij de vorming van de binding is betrokken.
er zijn drie verschillende substituenten Cl, O en H aanwezig, dus we moeten de formele lading voor hen afzonderlijk berekenen.
De formele lading over Cl-atomen is, 7-2-(10/2) = 0
De formele lading over O-atomen is, 6-4-(4/2) = 0
De formele lading over het H-atoom is, 1-0-(2/2) = 0
Uit de bovenstaande berekening blijkt dus dat elk atoom in de HClO3-lewisstructuur neutraal is. Er wordt ook weerspiegeld dat de HClO3-lewis-structuur ook een neutraal molecuul is.
6. HClO3 lewis structuur octet regel
Elk s- en p-blokelement volgt de octetregel na de vorming van een binding of een molecuul, om stabiliteit te krijgen zoals edelgassen. Ze proberen de elektronische structuur te krijgen zoals de dichtstbijzijnde edelgassen. De substituenten in de HClO3-lewisstructuur zijn gevormde s- en p-blokelementen en ze hadden de octetregel moeten volgen.
De centrale Cl in de HClO3-lewisstructuur komt uit de groep 17th element en het heeft zeven valentie-elektronen. Het is een ap-blokelement, dus volgens de octetregel moet het zijn octet voltooien door de valentieschil met acht elektronen te voltooien. Die elektronen komen van het accepteren van anderen of delen via een binding met een ander atoom.
Cl maakt drie bindingen met drie O-atomen door drie van zijn elektronen en één van drie O-atomen te delen. Nu heeft het zes elektronen in zijn valentie p-orbitaal en al twee elektronen die aanwezig zijn in de s-orbitaal, dus nu kan het zijn octet voltooien met acht elektronen. Dus, in de HClO3 lewis-structuur, Cl kan zijn octet voltooien door drie-sigma-bindingen te vormen met drie O-atomen en zowel zijn p- als s-orbitaal te voltooien.
Voor H heeft het maar één valentie-elektron en het is een blokelement, dus het heeft nog een elektron nodig om zijn octet te voltooien. Dus wanneer H een binding aangaat met O om één elektron van zijn kant en één van de O-kant te delen, dan kan het zijn octet voltooien.
Voor O-atomen zijn er twee soorten O-atomen aanwezig in de HClO3-lewisstructuur. Twee O-atomen zijn bevestigd aan het centrale Cl-atoom met een dubbele binding en één O-atoom is bevestigd met een enkele binding. O atoom heeft zes valentie-elektronen en gebruikte twee elektronen voor dubbele bindingen of twee sigma-bindingen, dus O heeft twee bindingspaar-elektronen van zijn kant en twee elektronen van een andere plaats waarmee het een binding maakt, en de rest van de vier eenzame paren. Dus O-atomen voltooien hun octet ook door een binding te delen met andere atomen in de HClO3-lewisstructuur.
7. HClO3 lewis structuurhoek:
De bindingshoek rond het centrale Cl-atoom in de HClO3-lewisstructuur is kleiner dan 1200. Maar de hoek rond de enkelvoudig gebonden O-atomen is bijna 1040.
Uit de VSEPR-theorie kunnen we zeggen dat de bindingshoek voor piramidale structuur bijna ongeveer 120 . is0. Maar de bindingshoek trigonaal vlak is 1200. Maar de bindingshoek rond het centrale Cl-atoom is kleiner dan 1200Omdat er een uitgebreide dubbele binding is, treedt afstoting van eenzame paren op.
Door het minimaliseren van die afstoting past de HClO3-lewisstructuur de bindingshoek tot op zekere hoogte aan en neemt de bindingshoek af. Als er een afwijkingsfactor aanwezig is die lone pair repulsion of bond pair repulsion is, dan neemt de bindingshoek van het molecuul altijd af dan de verwachte waarde.
Nogmaals, hier wordt een andere bindingshoek waargenomen tussen Cl- en H-atomen rond een enkelvoudig gebonden O-atoom.
De groep rond de enkelvoudig gebonden O-atomen is tetraëdrisch, dus de bindingshoek zal naar verwachting 109 zijn0, maar er zijn twee eenzame paren aanwezig dus er treedt ook afstoting op. Om de afstoting te minimaliseren hier neemt ook de bindingshoek af en is ongeveer 1040.
8. HClO3 lewis structuurresonantie
ClO3- in plaats van HClO3 een andere resonantiestructuur vertoont en op basis van ClO3- resonantiestructuur is de zuurgraad van HClO3 afhankelijk.
Alle vier zijn de verschillende resonerende structuren van ClO3-. Structuur IV is de meest bijdragende structuur omdat het de meeste stabiliteit heeft, vanwege een maximaal aantal covalente bindingen en de negatieve lading aanwezig is over elektronegatieve Cl-atomen.
Daarna bij het verminderen van het aantal covalente bindingen structuur III, dan is II en de minst bijdragende I.
Vanwege het hogere aantal resonerende structuren van de geconjugeerde base, is de HClO3-lewis-structuur een sterk zuur.
9. HClO3-hybridisatie
2p van O en 3p of Cl zijn verschillend in energie, dus ondergaan ze hybridisatie om een nieuwe hybride orbitaal met equivalente energie te vormen. In de HClO3-lewisstructuur is centrale Cl sp3 gehybridiseerd.
We gebruikten de formule om de hybridisatie van de HClO3 . te voorspellen lewis structuur is,
H = 0.5(V+M-C+A), waarbij H= hybridisatiewaarde, V is het aantal valentie-elektronen in het centrale atoom, M = monovalente atomen omgeven, C = nee. van kation, A = nee. van het anion.
Dus de hybridisatie van centrale Cl-atomen is 1/2(5+3) = 4 (sp3)
| Structuur | Hybridisatiewaarde | Staat van hybridisatie van centraal atoom | Bond hoek: |
| Lineair | 2 | sp /sd /pd | 1800 |
| planner trigonaal | 3 | sp2 | 1200 |
| Tetraëdrische | 4 | sd3/ sp3 | 109.50 |
| Trigonaal bipyramidaal | 5 | sp3d/dsp3 | 900 (axiaal), 1200(equatoriaal) |
| Achtvlakkig | 6 | sp3d2/ NS2sp3 | 900 |
| vijfhoekige bipiramidale | 7 | sp3d3/d3sp3 | 900, 720 |
Dus uit de hybridisatietabel is het duidelijk dat als het aantal orbitalen dat betrokken is bij de hybridisatie 4 is, het centrale atoom sp moet zijn3 gehybridiseerd.
Laten we de hybridisatie van centrale Cl in de HClO3 . begrijpen lewis structuur.
Uit het kaderdiagram blijkt duidelijk dat we alleen de sigma-binding in de hybridisatie beschouwen, niet de meervoudige bindingen.
10. HClO3-oplosbaarheid
HClO3 is oplosbaar in de volgende oplossing,
- Water
- CCl4
- ethanol
- Benzine
11. Is HClO3 oplosbaar in water?
HClO3 is een polair oplosmiddel en water is ook polair, dus het is oplosbaar in water (zoals oplost als).
12. Is HClO3 een elektrolyt?
Ja, HClO3 in waterige oplossing opgelost en geïoniseerd in kation en anion en stroom voeren, dus het is een elektrolyt.
13. Is HClO3 een sterke elektrolyt?
Ja, HClO3 is een sterke elektrolyt omdat dissociatie in een waterige oplossing H+-ionen geeft die zeer snel migreren en meer stroom voeren, dus het is een sterke elektrolyt.
14. Is HClO3 zuur of basisch?
Het HClO3 heeft een zuur H-atoom, dus het is zuur.
15. Is HClO3 een sterk zuur?
Vanwege de aanwezigheid van meer elektronegatieve atomen, trekken ze de sigma-elektronendichtheid naar zich toe, en het vrijkomen van het zure proton is heel gemakkelijk, dus het is sterk zuur.
16. Is HClO3 polyprotisch zuur?
Nee, het heeft maar één proton, dus het is geen polyprotisch zuur.
17. Is HClO3 een Lewiszuur?
Er is hier geen lege plek voor het accepteren van lone pair, dus HClO3 kan geen Lewiszuur zijn.
18. Is HClO3 een Arrhenius-zuur?
Ja, het kan een H . vrijgeven+ ion, dus het is een Arrhenius-zuur.
19. Is HClO3 of HIO3 sterker?
Cl heeft een grotere elektronegativiteit dan I, dus HClO3 is een sterker zuur dan HIO3.
20. Is HClO3 sterker dan HClO2?
HClO3 heeft meer O-atomen dan HClO2, dus HClO3 is sterker dan HClO2.
21. Is HClO3 een binair zuur?
Nee, het is ternair zuur.
22. Is HClO3 polair of niet-polair?
HClO3 is een polaire verbinding, omdat het een resulterend dipoolmoment heeft vanwege zijn asymmetrische structuur.
23. Is HClO3 lineair?
Nee, HClO3 is piramidaal.
24. Is HClO3 paramagnetisch of diamagnetisch?
HClO3 is diamagnetisch van aard vanwege de afwezigheid van ongepaarde elektronen.
25. HClO3 kookpunt
Het kookpunt van HClO3 is 190C.
26. Is HClO3 diprotisch?
HClO3 is monoprotisch.
27. Is HClO3 ionisch of covalent?
HClO3 is covalent.
28. Is HClO3 een kation?
Geen HClO3 is geen kation maar H+ is zijn kation.
29. Is HClO3 sterker dan HCl?
Nee, HCl is sterker dan HClO3.
30. Is HClO3 sterker dan hclo4?
Nee, HClO4 is sterker dan HClO3 vanwege het grotere aantal aanwezige O-atomen.
31. HClO3 sterker is dan HClO?
Ja, HClO3 is sterker dan HOCl.
32. Is HClO3 een oxozuur?
Ja, HClO3 is een oxozuur van Cl.
33. Is HClO3 waterig?
HClO3 is vloeibaar.
Conclusie
HClO3 lewis structuur is een ternaire verbinding en monobasisch zuur. het is een zeer sterk zuur vanwege de aanwezigheid van een hoger aantal O-atomen. Het is een voorbeeld van oxozuur van halogeen, Cl.
Lees ook:
- P2h4 Lewis-structuur
- Ch2n2 Lewis-structuur
- Caoh2 Lewis-structuur
- Pcl4 Lewis-structuur
- Aceton Lewis-structuur
- Lewis-structuren
- Io3 Lewis-structuur
- Cos Lewis-structuur
- Bn Lewis-structuur
- H2co Lewis-structuur
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.