SnO2 Lewis-structuur: tekeningen, hybridisatie, vorm, ladingen, paar en gedetailleerde feiten

by

In dit artikel met de naam "sno2 lewis-structuur" lewis-structuur, formele ladingsberekening, vormen, hybridisatie met enkele relevante onderwerpen over tindioxide (SnO2) worden grondig uitgelegd.

Stannidioxide of SnO2 is een zeer belangrijk materiaal in de chemie met een molecuulgewicht van 150.71 g/mol. Het is een geelachtige of lichtgroene kristallijne verbinding met een lineaire structuur. De hybridisatie van Sn is sp met twee dubbele bindingen met de twee zuurstofatomen.

Laten we eens kijken naar de volgende discussies over tindioxide.

Hoe de Lewis-structuur voor SnO . te tekenen2?

Lewis-structuur is niets anders dan een structurele weergave van een door Gilbert geïntroduceerd molecuul. N. Lewis in 1916 waarin niet-bindende elektronen worden weergegeven als de elektronenstippen rond de respectieve atomen.

De stappen van een lewisstructuur tekenen van SnO2 zijn-

  1. Het valance-elektron vinden: In deze structurele weergave spelen volant-elektronen een belangrijke rol. Dus, om teken de lewisstructuur van SnO2, is het belangrijk om het volant-elektron van elk van de atomen te bepalen. Tin (Sn) heeft er vier en zuurstof heeft zes elektronen in hun respectievelijke buitenste schil.
  2. Bepaling van bindingen en bindingselektronen: Totaal vier covalente bindingen (twee dubbele bindingen) zijn aanwezig in tindioxide (SnO2) molecuul tussen Sn en twee zuurstofatomen. Omdat er vier bindingen zijn, zijn er in totaal 4 × 2 = 8 elektronen betrokken om de vier bindingen te vormen.
  3. De niet-bindende elektronen vinden: De elektronen die niet deelnemen aan de binding worden niet-bindende elektronen genoemd. Hoewel Sn geen elektronen heeft, blijft het als niet-bindend achter, maar elk zuurstofatoom heeft vier niet-bindende elektronen.
sno2 lewis-structuur
SnO2 Lewis-structuur

SnO2 Lewis-structuurvorm

Moleculaire vorm wordt bepaald door de hybridisatie van het centrale atoom. Als de hybridisatie verandert, verandert ook de moleculaire vorm. De veranderingen van structuur met de veranderingen van hybridisatie worden weergegeven in de volgende grafiek.

Hybridisatie van centraal atoom Structuur
spLineair
sp2Trigonale vlakke
sp3Tetraëdrische
sp3dTrigonaal bipyramidaal
sp3d2Achtvlakkig

Maar als het centrale atoom een ​​(een) eenzame paar(en) heeft, dan wordt de feitelijke geometrische structuur (voorspeld door hybridisatie) geschonden door enige afstoting. Deze afstotingen zijn-

  • Lone pair - afstoting van een enkel paar
  • Lone pair-bond pair afstoting
  • Bond paar-binding paar afstoting

De toenemende volgorde van de bovenstaande afstoting is-

Eenzaam paar - afstoting van een enkel paar > eenzaam paar - afstoting van een bindingspaar > een afstoting van een bindingspaar.

In Sno2, Sn is sp gehybridiseerd. Dus, volgens de bovenstaande grafiek is de geometrische structuur van SnO2 lineair moet zijn. De werkelijke vorm van SnO2 is ook lineair omdat het centrale atoom Sn geen niet-bindende elektronen of alleenstaand paar heeft. Er is dus geen enkelvoudig paar-paar of afstoting van een alleen-paar aanwezig om de werkelijke vorm af te wijken van de geometrische structuur.

SnO2-vorm
Vorm van SnO2

SnO2 Lewis-structuur Formele kosten

Formele kostenberekening is niets anders dan de uitweg om de meest stabiele te bepalen lewis structuur. Er is een formule in de anorganische chemie om de formele lading van elk van de atomen in het molecuul te berekenen.

  • Formele lading = Totaal aantal valance-elektronen - aantal elektronen blijft als niet-gebonden - (aantal elektronen betrokken bij bindingsvorming / 2)
  • Formele lading van het tin (Sn) = 4 – 0 – (8/2) = 0
  • Formele lading van elk van de zuurstofatomen = 6 – 4 – (4/2) = 0

Uit de berekening van de formele lading kunnen we gemakkelijk zeggen dat elk atoom van dit molecuul neutraal is en dat het hele molecuul ook neutraal van aard is.

SnO2 Lewis-structuur alleenstaande paren

Eenzame paren of niet-bindende elektronen zijn in feite één type valance-elektronen die niet deelnemen aan binding en worden weergegeven als elektronenstip in de lewis structuur rond de respectievelijke atomen.

  • Niet-gebonden elektron = Totaal aantal valance-elektronen - aantal gebonden elektronen.
  • Niet-bindende elektronen op Sn = 4 – 4 = 0
  • Niet-bindende elektronen op elk van de zuurstofatomen = 6 – 2 = 4 of 2 eenzame paren.

Alle vier de valance-elektronen van Sn zijn betrokken bij binding. Het heeft dus geen elektronen meer als niet-bindend. Maar slechts twee elektronen van zuurstof nemen deel aan de vorming van twee covalente bindingen. Dus (6-2 = 4) elektronen blijven als niet-bindend.

Dus totale niet-bindende elektronen in SnO2 = [0 + (4×2)] = 8 of 4 alleenstaande paren.

SnO2 Hybridisatie

Het woord "hybridisatie" wordt in de chemie geïntroduceerd om te zeggen over het mengen van atomaire orbitalen. Als resultaat van het mengen van de twee orbitalen met vergelijkbare energieën, vormen en symmetrie wordt een nieuwe hybride orbitaal gegenereerd. Dit proces wordt hybridisatie genoemd. In het grootste deel van het molecuul worden in totaal vijf basistypen hybridisatie waargenomen.

De hybridisatie en de bijbehorende vormen worden hieronder beschreven-

  1. vlak (sp)
  2. Trigonaal vlak (sp2)
  3. tetraëdrische (sp3)
  4. Trigonaal bipyramidaal (sp3d2)
  5. Octaëdrische (sp3d2)

In Sno2, is het centrale atoom Sn sp gehybridiseerd. Maar in deze hybridisatie nemen één s- en drie p-orbitalen deel om de vier covalente bindingen (twee sigma- en twee pi-bindingen) te vormen. Omdat hybridisatie alleen afhangt van de sigma-bindingen, toont Sn sp-hybridisatie in SnO2.

SnO2-hybridisatie
Hybridisatie van SnO2

deze sp hybridisatie zorgt ervoor dat het molecuul lineair wordt gevormd (weergegeven in bovenstaande grafiek).

SnO2 Lewis Structuur Octet Regel

Octetregel is een van de belangrijkste regels in de chemie die stelt dat elk atoom de moet bereiken elektronen configuratie in hun respectieve volant-omhulsel als het dichtstbijzijnde edelgas.

In dit molecuul SnO2, alle deelnemende atomen gehoorzamen aan de octetregel. Sn heeft al vier volant-elektronen (5s2 5p2). Deze vier elektronen zijn betrokken bij de vier covalente binding met de twee zuurstofatomen. Sn bereikt dus acht elektronen in zijn volantschil en komt overeen met de volantschilelektronenconfiguratie Xenon of Xe (5s2 5p6).

Octetregel is ook voldaan voor elk van de twee zuurstofatomen. Het heeft zes elektronen in de buitenste schil en het vormt twee bindingen met de Sn. Het totale aantal elektronen in zijn volantschil is dus acht, wat lijkt op het dichtstbijzijnde edelgas in het periodiek systeem Neon of Ne (2s2 2p6).

SnO2 Polair of niet-polair

Polariteit van elk molecuul hangt af van deze twee volgende factoren:

  1.  Polariteit van de bindingen die aanwezig zijn in het molecuul
  2. Oriëntatie van de substituentgroepen of atomen ten opzichte van elkaar.

Sn-O-bindingen zijn polair vanwege het elektronegativiteitsverschil tussen S en en zuurstof (de elektronegativiteit van tin en zuurstof is respectievelijk 1.96 en 3.44 in Pauling-schaal). Maar vanwege de lineaire vorm, SnO2 is niet-polair omdat beide Sn-O-bindingen met elkaar zijn uitgelijnd in de hoek 1800. Zo wordt het ene bindingsmoment opgeheven door het andere bindingsmoment. Voor deze uitlijning van deze twee bindingen SnO2 toont nul dipoolmoment.

Gebruik van SnO2

Tindioxide heeft verschillende toepassingen in de industrie, zoals-

  • Het is een zeer goede halfgeleider en SnO2 nanodeeltjes worden veel gebruikt als fotokatalysator bij kleurstofafbraak van organische verbindingen.
  • Het wordt ook gebruikt om detecteren van verschillende gassen omdat het een zeer goed gasdetectie-element is.

Lees ook: