HSO3- Lewis-structuur, kenmerken: 21 snelle feiten

Dit artikel gaat over de HSO3-lewis-structuur en andere belangrijke kenmerken en functies. Laten we beginnen met de HSO3-lewisstructuur.

HSO3- is een niet-metaalsulfietmolecuul. Het is een oxoanion van zwavel. Het is ook een geconjugeerde base van zwaveligzuur. de centrale S is sp³ gehybridiseerd zoals in zwaveligzuur. Een van de -OH-bindingen is in zwaveligzuur vervangen door O^-, als H⁺ vrijkomt uit zwaveligzuur. Het kan zowel als zuren als als base werken omdat het H . afgeeft⁺ ook OH^- onder geschikte omstandigheden.

Centrale S is verbonden via één ketonische O, één -OH-groep en andere O met een negatieve lading. De negatieve lading kan worden gedelokaliseerd tussen S- en O-atomen, omdat ze de negatieve lading kunnen accumuleren als een elektronegatief atoom.

Enkele feiten over HSO3-

Er bestaat altijd tautomerie tussen bisulfietanionen. Dit fenomeen wordt waargenomen in de NMR-spectroscopie. Eén tautomeer heeft een dubbel gebonden O en de andere heeft een -OH-groep. HSO3- kan worden bereid uit zwaveligzuur door protonverlies of uit calciumbisulfiet door verlies van calciumkation.

H2SO3 = H⁺ + HSO3^-

CaHSO3 = Ca⁺ + HSO3^-

Nogmaals, wanneer zwaveldioxide wordt gereageerd met een basische oplossing van een sterke base, geeft het HSO3^-.

SO₂ + OH^- = HZO₃^-

Hso₃^- is de geconjugeerde base van zwaveligzuur met pk 6.97, dus het is zowel minder basisch als minder zuur. als HSO₃^- is een zeer zwak zuur, dus de geconjugeerde base is SO₃^2-.

Hso₃^- = H⁺ + DUS₃^-

Bisulfiet is ook een goede reductiemiddel, het kan gemakkelijk waterstof geven.

2HSO^-₃ + OF₂ → 2SO^2-₄ + 2H⁺

1.    Hoe de HSO3-lewis-structuur te tekenen?

De structuur van HSO3-lewis speelt een cruciale rol bij de voorspelling van de verschillende covalente kenmerken van het anion. We proberen dus te leren hoe de HSO3-lewisstructuur kan worden getekend.

Eerst tellen we de totale valentie-elektronen voor de HSO3-lewisstructuur. De drie bestanddelen van de HSO3-lewisstructuur zijn S, O en H. de valentie-elektronen voor S, O en H zijn respectievelijk 6,6 en 1. Dus de totale valentie-elektronen voor de HSO3-lewisstructuur is (4*6) + 1 + 1 =26 elektronen.

De aanwezigheid van een extra negatieve lading is een teken van de aanwezigheid van een extra elektron en dus tellen we 1 op bij de valentie-elektronen.

Nu kiezen we S als het centrale atoom, omdat het groter en minder elektronegatief is dan O.

Volgens de octetregel zijn de elektronen die nodig zijn voor de HSO3-lewisstructuur, 4*8 + 2 +1 = 35 elektronen, maar de valentie-elektronen van de HSO3-lewisstructuur zijn 26 elektronen. Het tekort aan elektronen is dus 35-26 = 9 elektronen.

Die tekort aan 9 elektronen zal worden geaccumuleerd door een geschikt aantal bindingen dat is 4 bindingen en 1 extra elektron verblijft als een negatieve lading.

Omdat O meer elektronegatief is, negatieve lading op O is het gunstigste geval. Nadat we alle bindingen hebben toegewezen, moeten we ervoor zorgen dat alle atomen tevreden zijn met hun valentie.

O is tweewaardige atomen, dus als we aan de valentie ervan voldoen, voegen we een dubbele binding toe tussen S en O. Alle eenzame paren worden toegewezen aan S- en o-atomen omdat ze meer elektronen in hun valentieschil bevatten.

2.    HSO3-lewis structuurvorm:

HSO3-lewis-structuurvorm is als H2SO3-moleculaire vorm die trigonaal piramidaal is. Maar de moleculaire geometrie van de HSO3-lewis-structuur is tetraëdrisch volgens de VSEPR-theorie en hybridisatiewaarde.

In de HSO3-lewisstructuur ondergaat centrale S sp³ hybridisatie samen met zijn eenzame paar en maakt π-binding met de 3D-orbitaal. Dus volgens VSEPR (Valence Shell-elektronenpaar) theorie, het molecuul zou een tetraëdrische geometrie moeten aannemen om elke vorm van sterische afstoting te voorkomen, aangezien het een tetracoördinatenmolecuul is, maar de vorm van het molecuul is trigonaal vlak.

In de vorm controleren we de geometrie zonder het eenzame paar, er zijn alleen bindingsparen bij betrokken en er zijn drie bindingsparen die verantwoordelijk zijn voor de geometrie en de beste geometrie is trigonaal piramidaal.

3.    HSO3-valentie-elektronen

De totale valentie-elektronen voor de HSO3-lewisstructuur zijn 26. Deze 26 elektronen zijn de som van de individuele atomen die in het anion aanwezig zijn.

Het centrale atoom S heeft zes valentie-elektronen omdat het tot groep 16e behoort, waaronder twee van 3s en vier van 3p orbitaal.

O heeft ook zes valentie-elektronen omdat het tot de groep VIA van het periodiek systeem behoort. Twee elektronen van O komen uit de 2s-orbitaal en de overige vier elektronen behoren tot een andere valentieschil 2p-orbitaal.

H heeft slechts één valentie-elektron omdat het groep IA en het element uit de eerste periode is. De negatieve lading over het anion wordt ook als één elektron geteld.

De totale valentie-elektronen die aanwezig zijn in de HSO3-lewisstructuur zijn dus (6*4) + 1 + 1 = 26.

4.    HSO3- lewisstructuur eenzame paren

Alleen S en O bevatten eenzame paren in de HSO3-lewis-structuur. De totale alleenstaande paren zijn de optelling van de individuele alleenstaande paren die aanwezig zijn over O- en S-atomen.

S heeft zes valentie-elektronen, maar S heeft vier bindingen paren in de HSO3-lewisstructuur door vier elektronen te delen. Dus de resterende twee valentie-elektronen bestaan ​​​​als één alleenstaand paar over de S.

O heeft ook zes valentie-elektronen en twee O heeft twee bindingsparen via het delen van twee elektronen en de rest van de vier valentie-elektronen als twee paar van eenzame paren.

Maar één O heeft maar één bindingspaar met S en bevat ook een extra elektron in zijn valentieschaal. Dus het wordt een negatieve lading en nu heeft het zeven elektronen en slechts één bindingspaar via het delen van één elektron.

Dus de resterende zes elektronen bestaan ​​​​als drie paar eenzame paren voor dat O-atoom.

De totale alleenstaande paren voor de HSO3-lewisstructuur zijn dus 1+2+2+3 =8 paren alleenstaande paren.

5.    HSO3- lewisstructuur-octetregel

Elk atoom na de vorming van een binding zal de octetregel voor stabilisatie volgen en de edelgasconfiguratie verkrijgen. Dus elk individueel atoom in de HSO3-lewis-structuur gehoorzaamt ook aan de octetregel voor stabilisatie.

De elektronische configuratie van S is [Ne] 3s²3p⁴. Dus uit de elektronische structuur van S blijkt dat het zes elektronen in zijn buitenste orbitaal heeft, namelijk 3s en 3p. Het is een groep VIA atoom uit de 3e periode van het periodiek systeem, dus het heeft zes valentie-elektronen.

S heeft nog twee elektronen nodig in zijn 3p-orbitaal, dus zijn 3p-orbitaal is gevuld omdat de p-orbitaal maximaal zes elektronen kan bevatten omdat deze drie subsets heeft. Na het verkrijgen van twee elektronen in de p-orbitaal van S, is de p-orbitaal gevuld als het dichtstbijzijnde edelgas en is ook stabiel.

Dan heeft S zes elektronen in de p-orbitaal en twee elektronen in de s-orbitaal, dus S zou acht elektronen in zijn valentie-orbitaal hebben en zijn octet voltooien.

In de HSO3-lewisstructuur maakt S drie sigma en één bindingen met respectievelijk H- en O-atomen. Eén elektron moet worden gepromoveerd tot een lege 3D-orbitaal en dat elektron wordt een π-binding . gevormd. Nu heeft S drie ongepaarde elektronen in zijn 3p-orbitaal en deze drie elektronen maken bindingen door elektronen te delen.

Nu heeft S zes gepaarde elektronen in zijn 3p-orbitaal en twee elektronen in de 3s-orbitaal. Dus, ten slotte, S heeft acht elektronen in zijn valentieschil die zich in 3s- en 3p-orbitalen bevindt en voltooit zijn octet als een edelgas.

 O heeft elektronische configuratie [Hij] 2s²2p⁴, dus het heeft ook zes elektronen in zijn valentie-orbitaal, namelijk 2s en 2p. Zoals O tot groep behoort 16^th 2e periode van het periodiek systeem dus het heeft ook zes valentie-elektronen zoals S. O heeft meer dan de helft gevuld in zijn 2p-orbitaal en heeft nog twee elektronen nodig voor de volledige octetregel.

Twee O-atomen vormden twee bindingen in de HSO3-lewisstructuur door twee elektronen te gebruiken en nu heeft O drie gepaarde elektronen in zijn p-orbitaal en het heeft twee elektronen in zijn 2s-orbitaal. Dus O heeft nu acht elektronen en voltooit ook zijn octet.

Eén O-atoom bevat een negatieve lading en heeft vijf elektronen in zijn 2p orbitaal en heeft nog een elektron nodig.

Die O vormde een enkele binding met S door een van zijn elektronen te delen en nu heeft hij ook al zes elektronen in zijn 2p-orbitaal en twee elektronen in de 2s-orbitaal. Dus die O heeft ook acht elektronen in zijn valentie-orbitale zoals groep 18^th element en voltooit zijn octet om de stabilisatie te krijgen

H heeft slechts één elektron in 1s-orbitaal en s-orbitaal bevat maximaal twee elektronen, dus het heeft nog een elektron nodig om een ​​elektronische configuratie zoals He te vormen. H vormt een enkele binding met O deelt één elektron en zijn 1s-orbitaal is voltooid.

6.    HSO3- lewis structuur formele lading

Omdat de HSO3-lewisstructuur een negatieve lading bevat, moeten we de formele lading berekenen om aan te tonen welk atoom een ​​negatieve lading bevat. We gaan uit van dezelfde elektronegativiteit voor alle atomen die in het molecuul aanwezig zijn.

De formule die we kunnen gebruiken om de formele lading te berekenen, FC = N_v - N_lp -1/2 N_bp

waar nr_v is het aantal elektronen in de valentieschil of buitenste orbitaal, N_lp is het aantal elektronen in het eenzame paar, en N_bp  is het totale aantal elektronen dat alleen bij de vorming van de binding is betrokken.

De formele lading over S is, 6-2-(8/2) = 0

De formele lading over O is, 6-4-(4/2) =0

De formele lading over O is, 6-6-(2/2) = -1

De formele lading over H is, 1-0-(2/2) = 0

DUS, een van de O-atomen bevat een negatieve lading omdat O een formele lading heeft met de waarde -1.

7.    HSO3-lewis structuurhoek:

De OSO-bindingshoek in de HSO3-lewis-structuur is groter dan verwacht. Het zou rond de 109.5 . moeten zijn⁰ als centrale S is sp³ gehybridiseerde en geometrie-achtige tetraëdrische.

De bindingshoek is afhankelijk van zowel de hybridisatie als de VSEPR-theorie. Dus, natuurlijk, de AX₃ type molecuul met alleenstaand paar toont tetraëdrische geometrie en de bindingshoek zal zijn 109.5⁰. alleenstaande paren hadden meer ruimte nodig en om die reden zal de geometrie tetraëdrisch zijn.

Maar als er een afwijkingsfactor aanwezig is in het molecuul, dan zal de bindingshoek veranderen en de uitzondering van de VSEPR-theorie vertonen. In de HSO3-lewisstructuur is er een eenzaam paar samen met een dubbele binding. Zo daar is massale afstoting van een enkel paar-bandpaar vindt plaats. Om dat afstotingsmolecuul te minimaliseren, verandert zijn geometrie in trigonaal piramidaal.

Maar de bindingshoek voor trigonaal vlak is 120⁰. Maar er is een eenzaam paar en bindingspaar afstoting, het centrale molecuul lijnt de bindingshoek uit lager dan 120⁰ dat is 113⁰ voor stabiele configuratie, maar de bindingshoek is hoger dan 109.5⁰.

8.    HSO3-lewis structuurresonantie

Door de aanwezigheid van overmatige elektronendichtheid in de HSO3-lewisstructuur zal er elektronenwolkdelokalisatie optreden. Dit fenomeen verwijst naar resonantie.

Er zullen drie verschillende resonerende structuren van de HSO3-lewisstructuur mogelijk zijn. Van alle is alleen structuur III de meest stabiele canonieke vorm van het molecuul omdat het een groter aantal covalente bindingen bevat, dus het is het meest stabiel en draagt ​​ook het meeste bij.

De structuur I en II zijn vergelijkbaar, dus ze hebben minder stabiliteit dan structuur I.

9.    HSO3-hybridisatie

In de HSO3-lewisstructuur moet het centrale S-atoom sp . zijn³ gehybridiseerd. Er zijn verschillende atomen aanwezig met verschillende orbitalen met verschillende energie. Ze ondergaan dus hybridisatie om hybride orbitalen te vormen met equivalente energie om een ​​stabiele binding te vormen.

De hybridisatie van N wordt berekend met de volgende formule,

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=nr. van kation, A = nee. van het anion.

Dus, de hybridisatie van centrale S is, ½(6+1+1) = 4(sp³)

We kunnen dus uit de bovenstaande tabel concluderen dat als de hybridisatie binnen 4 orbitalen betrokken is, de centrale tom sp zou moeten zijn³ gehybridiseerd.

Nu kunnen we de hybridisatie van S en de bindingsvorming begrijpen.

Nogmaals, uit het kaderdiagram kunnen we zien dat een van de elektronen van S uit de p-orbitaal wordt gepromoveerd naar de lege 3d-orbitaal en dat elektron een π-binding vormt met O die niet betrokken is bij hybridisatie. Dus in de HSO3-lewis-structuur zal er zijn: een D_π-p_π binding zal ontstaan.

10.  HSO3-oplosbaarheid

HSO3- is meestal oplosbaar in water, maar het is ook oplosbaar in de volgende oplossingen,

• CCl4
• methanol
• Benzine
• Tolueen

11.  Is HSO3- oplosbaar in water

Ja, HSO3- is oplosbaar in water.

Het molecuul is een anion en om deze reden heeft het enige polariteit en om deze reden is het oplosbaar in polaire oplosmiddelen zoals water (zoals oplost zoals).

12.  Is HSo3- een zuur of base?

HSO3- werkt zowel als zuren als als base.

HSO3- is een geconjugeerde base van H2SO3, dus hier kan het als base werken en -OH doneren.

Maar in een waterige oplossing kan HSO3- H . afgeven⁺ en werkt als een zuur. de geconjugeerde base is SO₃^2-.

13.  Is HSO3- een sterk zuur?

Nee, HSO3- is een zeer zwak zuur.

De pka-waarde van dit molecuul is zeer hoog en positief waardoor het zwak en zuur is. In wateroplossing dissocieert het zeer langzaam. Maar het geconjugeerde zuur zwaveligzuur is een matig sterk zuur.

14.  Is HSO3- een sterke basis?

Nee, HSO3- is geen sterke base.

De pka-waarde van HSO3- is bijna neutraal. Het is dus geen sterk zuur en ook geen erg sterke base.

15.  Is HSO3- een bronsted base?

Nee, HSO3- is geen Bronsted-base.

Er kan worden gedacht dat HSO3- kan worden geaccepteerd als een proton of H⁺ gemakkelijk, maar na het accepteren van proton wordt het overgebracht naar zwaveligzuur. Dus als het eenmaal het proton heeft geaccepteerd, maar na het accepteren van het proton, is het niet langer een baseverandering in een zuur.

16.  Is HSO3- waterig?

Nee. HSO3- is niet waterig.

Het is een kleurloze vloeistof in de fysieke toestand, maar in een waterige oplossing wordt het proton zeer langzaam gedissocieerd en blijft het niet langer in zijn oorspronkelijke vorm.

17.  Is HSO3- een lewiszuur?

Ja, HSO3- werkt als een lewiszuur.

S heeft een energetisch toegankelijke lege 3D-orbitaal. Dus alleenstaande paren van de geschikte lewis-base kunnen daar worden geaccepteerd en HSO3- maken als lewiszuur.

18.  Is HSO3- neutraal?

Nee, HSO3- is geladen anion.

Er zal een negatieve lading aanwezig zijn over het molecuul, eigenlijk meer bepaald de negatieve lading op het O-atoom. Het molecuul is dus een zuurradicaal.

19.  Is HSO3- polair of niet-polair?

HSO3- is een polair molecuul.

Er is een ladingsverschil tussen S- en O-atomen. Er zal dus een netto dipoolmoment vloeien van de S- naar O-plaats en door de asymmetrische vorm van het molecuul is er geen kans om het dipoolmoment op te heffen en heeft het molecuul een resulterend dipoolmoment. Dus HSO3- is een polair molecuul.

20.  Is HSO3- een geconjugeerd zuur of base?

HSO3- is zowel geconjugeerd zuur als de geconjugeerde base.

HSO3- is de geconjugeerde base van zwaveligzuur. terwijl het zelf een zuur is, welke geconjugeerde base SO . is₃^2-. Dus HSO3- kan zowel geconjugeerd zuur als een geconjugeerde base zijn.

21.  Is HSO3- een polyatomair ion?

Ja, HSO3- is een polyatomair ion.

HSO3- bestaat uit drie soorten ionen, de negatieve lading zit over het O-atoom. Het is dus een polyatomair anion.

Conclusie

HSO3- is een geconjugeerde base van zwaveligzuur. maar hSo3- zelf is een zuur maar erg zwak. Het ioniseerde langzaam in een waterige oplossing.

Lees ook:

• Bro3 Lewis-structuur
• Cos Lewis-structuur
• Clcn Lewis-structuur
• Krf2 Lewis-structuur
• Seo2 Lewis-structuur
• Kno3 Lewis-structuur
• Clo2 Lewis-structuur
• Sro Lewis-structuur
• Br2 Lewis-structuur
• Nh3cl Lewis-structuur

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.