SCl6 Moleculaire geometrie: Lewis-structuurtekeningen, hybridisatie, vorm, ladingen, paar

Dit artikel bevat de structuur van SCl6 Lewis, de hybridisatie, vorm en nog veel meer belangrijke feiten in detail.

SCl6 is een hexa-gecoördineerd gehalogeneerd zwavelmolecuul. Maar het heeft een octaëdrische geometrie. De bindingshoek van de SCl6 lewis-structuur is 90⁰. Alle bindingshoeken en S-Cl bindingslengtes zijn gelijk. het is sp³d² gehybridiseerd. Het betrekken van de d-orbitaal bij de hybridisatie zorgt voor meer energie voor het systeem.

Centrale S is omgeven door zes Cl-atomen op zijn zes plaatsen in een octaëdrische geometrie. S heeft geen eenzame paren in dit molecuul, alle valentie-elektronen zijn betrokken bij de vorming van bindingen, en alleen Cl-atomen hebben de eenzame paren.

Enkele gedetailleerde feiten over SCl6

In werkelijkheid bestaat SCl6 niet, maar SF6 wel. De reden hierachter is dat F een meer elektronegatief atoom is en door zijn elektronegativiteit neemt de energie van de d-orbitaal van S af en kan via sp worden betrokken bij de vorming van bindingen.³d² hybridisatie.

Maar Cl is minder elektronegatief dan f en kan de energie van de d-orbitaal van S niet verlagen en vanwege de grote omvang van Cl is er sterische afstoting tussen zes Cl-atomen.

Als we theoretisch aan SCl6 zouden denken, kunnen we ook de bindingshoek, hybridisatie en vorm ervan vinden. Maar het kan niet in het laboratorium worden gesynthetiseerd. Dus we kunnen de fysieke datum van de SCl6 niet krijgen lewis structuur.

Hoe teken je de SCl6 lewis-structuur?

Lewis-structuur is vaak bekend als de Lewis-dot-structuur, en het is erg belangrijk om de Lewis-structuur van een molecuul te tekenen om de basiseigenschap van dit molecuul te voorspellen. Er zijn een paar stappen die we moeten volgen om de SCl6-lewisstructuur te tekenen.

Naar teken de SCl6 lewis-structuur, we hebben het totale aantal valentie-elektronen nodig dat in dit molecuul aanwezig is. We tellen de valentie-elektronen voor S en Cl en tellen vervolgens bij elkaar op. Nu is het tijd om het centrale atoom te identificeren op basis van minder elektronegativiteit. S is minder elektronegatief dan Cl, dus S is hier het centrale atoom en zes Cl zijn aanwezig in zes hoeken van het S-atoom.

De valentie-elektronen die betrokken zijn bij de SCl6 lewis structuur zijn 6+(7*6) =48 elektronen en de benodigde elektronen volgens de lewis dot-formule zijn 7*8 =56 elektronen, dus bindingselektronen zijn 56-48 = 8 elektronen, en de vereiste binding 8/2 = 4 obligaties. Maar hier hebben we 6 bindingen nodig dus het is een voorbeeld van de overtreding van de octetregel. De extra twee elektronen van twee bindingen komen uit de d-orbitaal van S.

Voeg nu alle atomen toe via enkele bindingen en het aantal enkele bindingen is zes. Het is niet nodig om meerdere obligaties toe te voegen.

SCl6 lewis structuurvorm:

De totale valentie-elektronen in de SCL6-lewisstructuur die betrokken zijn bij de vorming van bindingen zullen 6 zijn voor S- en 6 Cl-atomen die elk 1 elektron bijdragen, dus het totale aantal elektronen dat deelneemt aan de vorming van bindingen in de SCl6-lewisstructuur zal 6+ zijn (6*1) = 12, en volgens de VSEPR-theorie als het aantal valentie-elektronen voor een molecuul 12 is, dan is de structuur van het molecuul octaëdrisch.

In de SCl6 Lewis-structuur is S aanwezig op de centrale positie, terwijl alle zes Cl-atomen aanwezig zijn op de zes hoeken van de octaëdrische eenheid. Voor deze opstelling is alle S-Cl-bindingslengte gelijk en is alle bindingshoek gelijk aan 90⁰. Het molecuul neemt een symmetrische vorm aan.

Zie ook SIBR4 Lewis-structuur, hybridisatie (uitgelegd voor beginners)

SCl6 valentie-elektronen

Van de SCl6 lewis structuur, kunnen we het aantal valentie-elektronen voor het SCl6-molecuul berekenen. Valentie-elektronen worden die elektronen genoemd die aanwezig zijn in de buitenste orbitalen van een atoom, ze kunnen een binding vormen met een ander atoom.

beeld 142 — **SCl6 valentie-elektronen**

In de SCl6 lewis structuur, zijn er twee soorten atomen S en Cl, dus we moeten de valentie-elektronen voor S- en Cl-atomen achterhalen. S behoort tot groep 16^th element uit de O-familie, dus het heeft dezelfde elektronische configuratie als O, dus het heeft ook zes elektronen in zijn valentieschil zoals O.

Nogmaals, Cl komt uit de halogeenfamilie en alle halogenen behoren tot groep 17^th wat betekent dat het zeven elektronen in zijn valentieschil heeft, dus Cl heeft ook zeven elektronen in zijn valentie-elektronen. Er zijn zes Cl-atomen aanwezig in de SCl6 lewis structuur. Dus de totale valentie-elektronen voor zes Cl-atomen zijn 7*6 = 42 elektronen.

Voor de SCl6 Lewis-structuur zal het totale aantal valentie-elektronen 6+ 42 = 48 elektronen zijn.

SCl6 lewis structureert formele ladingen

Voor elk neutraal molecuul is het belangrijk om de formele lading ervan te achterhalen door dezelfde elektronegativiteit van elk atoom in dit molecuul te berekenen. In de SCl6 lewis structuur, ontdek de formele lading voor S en Cl afzonderlijk.

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

N_v = aantal elektronen in de buitenste orbitaal

N_lp = aantal elektronen in de eenzame paren van opeenvolgende atomen

N_lp = aantal elektronen is betrokken bij de vorming van directe bindingen

In dit molecuul zijn alle zes Cl-atomen equivalent, dus we hoeven de formele lading voor slechts één Cl-atoom en het centrale S-atoom te berekenen.

De formele lading over het S-atoom is, 6-0-(12/2) = 0

De formele lading over het Cl-atoom is, 7-6-(2/2) = 0

Dus de vorm van S of Cl is nul en dit wordt ook weerspiegeld in het resultaat dat het SCl6-molecuul neutraal is.

SCl6 lewis structuur eenzame paren

In de SCL6 lewis structuur, alleen Cl-atomen bevatten eenzame paren in hun valentieschil die niet deelnemen aan de vorming van bindingen. S is een gebrek aan eenzame paren.

beeld 143 — **SCl6 alleenstaande paren**

S komt uit de O-familie, dus het heeft zes elektronen in zijn valentieschil en de SCl6-lewisstructuur, er zijn zes bindingen van S met zes Cl-atomen. S heeft dus geen elektron in zijn valentieschil na de vorming van een binding en het ontbreekt aan eenzame paren.

Cl is een halogeen en behoort tot groep 17^th en om deze reden heeft het slechts zeven elektronen in zijn buitenste schil. Alle Cl-atomen maken een sigma-binding met S, dus delen ze slechts één elektron met S. behalve dat ene elektron zijn de overige zes elektronen aanwezig in de buitenste baan van Cl. Die zes elektronen verschijnen als drie paar eenzame paren.

SCl6 lewisstructuur octetregel

Volgens de octetregel probeert elk atoom in een molecuul zijn valentieschil te vervullen door een geschikt aantal elektronen te accepteren of door elektronen in bindingsvorming te delen en ook dezelfde elektronische configuratie van hun dichtstbijzijnde edelgas te verkrijgen. In de SCl6 lewis structuur, S en Cl proberen beide het octet te voltooien.

Zie ook Radicale verbindingen: onthulling van hun impact op de moderne chemie

In de SCl6 Lewis-structuur heeft Cl drie paar eenzame paren en deelt één elektron met S in een enkele binding, om zijn octet te voltooien door acht elektronen in zijn valentie-elektronen te krijgen.

Maar in het geval van S zijn er zes elektronen in zijn valentieschil en alle elektronen worden gedeeld met elektronen van zes Cl-atomen. Er zijn dus twaalf elektronen voor S, wat in strijd is met de octetregel en dat is nog een reden voor het niet verlaten van SCl6.

SCl6 lewis structuur bindingshoek:

Volgens de VSEPR-theorie (Valence Shell Electrons Pair Repulsion) neemt een molecuul met 12 elektronentellingen over het algemeen de octaëdrische geometrie aan en is de bindingshoek in de octaëdrische gelijk verdeeld en is 90⁰ wat gelijk is voor alle atomen. Alle bindingshoeken zijn gelijk aan SCl6 lewis structuur.

In het lewis structuur, zal de Cl-S-Cl bindingshoek 900 zijn. Alle equatoriale en axiale bindingshoeken zullen hetzelfde zijn. Het neemt octaëdrische geometrie aan met centraal atoom S en alle zes Cl-atomen zijn de zes hoeken met bindingshoek 90⁰. Volgens de regel van gebogen kan de bindingshoek worden berekend en is deze 90⁰. In de hybridisatie kunnen we de details ervan bespreken.

SCl6 lewis structuurresonantie

SCl6 Lewis-structuur bestaat in werkelijkheid niet, dus het heeft geen resonerende structuur van de delokalisatie van elektronenwolken in verschillende skeletvormen.

Eigenlijk in de SCl6 lewis structuur, er is een elektronegativiteitsverschil tussen centrale S en omgeving Cl-atomen is erg lager, dus het elektronendelokalisatieproces vindt daar niet plaats. Nogmaals, er zijn geen extra elektronenwolken die kunnen worden gedelokaliseerd, dus in de SCl6 lewis structuur, er is geen resonantie.

SCl6 hybridisatie

In de SCl6-lewisstructuur ondergaan zowel S- als Cl-atomen sp³d² hybridisatie waarbij de d-orbitaal betrokken is om een nieuwe hybride orbitaal te vormen. Er zullen verschillen zijn in de energie van verschillende orbitalen, zodat ze hybridisatie ondergaan om equivalente hybride orbitalen te vormen.

Er zal een specifieke formule zijn om de hybridisatie van een molecuul te berekenen en dat is,

H = 0.5 (V+M-C+A),

WAAR 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.

In de SCl6-lewisstructuur is het aantal valentie-elektronen voor S 6 die direct betrokken zijn bij de vorming van bindingen. Er zijn 6 Cl-atomen aanwezig in de octaëdrische geometrie.

Dus de hybridisatie van het SCl6-molecuul is, ½(6+6+0+0)= 6 (sp³d²)

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

Uit de bovenstaande tabel kunnen we zeggen dat als het aantal orbitalen dat is bijgedragen aan hybridisatie gelijk is aan zes, het molecuul sp zal zijn³d² gehybridiseerd.

Uit het kaderdiagram van S in de SCl6 lewis structuur, kunnen we zien dat er in totaal zes orbitalen betrokken zijn bij de hybridisatie. Alle zes orbitalen van S ondergaan hybridisatie om een sp . te vormen³d² hybride orbitaal van equivalente energie.

Zie ook NO2F Lewis-structuur en kenmerken: 17 volledige feiten

S heeft een lege d-orbitaal in zijn elektronische configuratie. Door de aanwezigheid van zes elektronegatieve atomen Cl neemt de energie van de d-orbitaal iets af en is toegankelijk voor hybridisatie.

S heeft zes elektronen in zijn grondtoestand en wordt ook bevestigd door zijn elektronische configuratie. In de grondtoestand zijn twee elektronen gepaard in s-orbitalen en 4 elektronen in de p-orbitaal. Wanneer het systeem wordt geactiveerd, zijn de elektronen niet langer stabiel in hun positie en worden één elektron uit de s-orbitaal en één elektron uit de p-orbitaal gepromoveerd naar de lege d-orbitaal. Nu heeft S zes ongepaarde elektronen (één in s, drie in p en twee in d-orbitalen). Deze zes ongepaarde elektronen kunnen gemakkelijk zes enkelvoudige bindingen vormen waarbij zes Cl-atomen een vermenging van de drie orbitalen ondergaan.

Hier worden één s, drie p en twee d-orbitalen gemengd om een nieuwe hybride orbitaal te vormen en de hybridisatie zal sp zijn³d².

Voor de gevolgen van sp3d2-hybridisatie is de SCl6 lewis structuur is octaëdrische geometrie en de bindingshoek zal 900 zijn.

Volgens de regel van Bent kunnen we de bindingshoek voorspellen via hybridisatie met behulp van de formule,

COSθ =s/s-1, waarbij s het % van het s-karakter in hybridisatie is en θ de bindingshoek is.

In de SCl6 lewis structuur, de hybridisatie is sp3d2, dus het % van s-teken is 1/6e.

So, als we de regel van de gebogen lijn toepassen, krijgen we θ = 90⁰.

Nogmaals, uit de VSEPR-theorie als het molecuul AX . is₆ type molecuul zonder eenzame paren boven het centrale atoom neemt altijd de octaëdrische geometrie aan en de bindingshoek zal 90 zijn⁰.

We kunnen dus zeggen dat als een molecuul sp3d . is² gehybridiseerd, dan zal de geometrie octaëdrisch zijn en zal de bindingshoek 90 . zijn⁰ of vice versa.

Dus uit de hybridisatie kunnen we zowel de geometrie als de bindingshoek van het molecuul voorspellen.

SF6 bestaat, maar SCL6 is niet. Waarom?

In de SF6 zijn er zes F-atomen rond het S-atoom. Om een hexa-gecoördineerd molecuul te vormen, moet het centrale atoom sp . ondergaan³d² hybridisatie. S heeft een energetisch ontoegankelijke d-orbitaal. Maar in aanwezigheid van de zes meest elektronegatieve F-atomen neemt de energie van de d-orbitaal af en kan deze sp³d² hybridisatie en vormen een stabiel molecuul.

Maar wanneer F-atomen worden vervangen door Cl-atomen, zijn ze minder elektronegatief en blijft de energie van d-orbitalen hoog, zodat het geen goede hybridisatie kan vormen.

Nogmaals, de grootte van F is erg klein, dus zes f kunnen worden aangepast in de octaëdrische geometrie, maar de grootte van Cl is groot en er zal sterische afstoting zijn in de octaëdrische eenheid.

Conclusie

De structuur van SCl6 lewis kan niet in het laboratorium worden gesynthetiseerd of kan om de bovengenoemde redenen niet in werkelijkheid bestaan. Dus alle gegevens worden in dit artikel gegeven op basis van theorie. Hexa-gecoördineerde S-verbinding wordt eerder geen typisch type hybridisatie het kan worden omschreven als het 3C-4e-model.

Lees ook:

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.