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

Dit artikel legt sp-hybridisatie uit, hoe de sp Lewis-structuur voor een sp-gehybridiseerd molecuul kan worden getekend en andere details die in de titel worden genoemd.

Atoomorbitalen overlappen elkaar om nieuwe orbitalen te vormen die verschillen in energie, vorm en sterkte. Dit proces wordt hybridisatie genoemd. In sp hybridisatie, een orbitaal combineert met ap orbitaal (px,py,pz). Dit wordt ook wel lineaire hybridisatie genoemd.

  • Elke sp hybride orbitaal is sterker dan de pure s of pure p-orbitaal
  • Het aantal atomaire orbitalen dat deelneemt aan hybridisatie produceert hetzelfde aantal hybride orbitalen.
sp mengen
Mengen van s- en p-orbitalen om sp hybride orbitalen te vormen
  • In het geval van een sp-gehybridiseerd molecuul zoals Be , is de elektronische configuratie van Be in de grondtoestand [He] 2s2 Het ondergaat excitatie door een elektron te bevorderen van 2s naar 2p en krijgt de configuratie [He]2s1 2p1 .
  • De 2s- en 2p-orbitalen van Be vormen samen twee equivalente sp-gehybridiseerde orbitalen.
  • Deze hybride orbitalen vormen een sigma-binding met de twee 3p-orbitalen van Cl.
Becl2 ls 1
sp hybridisatie in BeCl2

Octetregel

Atomen proberen de octet-elektronische configuratie te bereiken door valentie-elektronen te delen (covalente binding) of valentie-elektronen over te dragen, hetzij door te verliezen of te winnen (ionische binding).

  • Voordat u leert tekenen, lewis structuur voor elk molecuul moeten we de octetregel kennen.
  • In 1916 ontwikkelden Kössel en Lewis een zeer belangrijke theorie die bekend staat als de elektronische theorie van chemische binding.
  • Volgens deze theorie is atomen hebben de neiging om acht elektronen (octet) in hun buitenste schil te krijgen om stabiliteit te krijgen als een edelgas. Dit staat bekend als de octetregel.
  • Er zijn enkele uitzonderingen op deze regel (waterstof, helium, lithium, enz.)
  • In sommige gevallen kunnen de valentie-elektronen in het centrale atoom ook meer dan acht zijn, zoals gevonden in PF5 en SF6, waarbij P tien valentie-elektronen heeft en S 12 valentie-elektronen heeft. Dit zijn uitzonderingen op de octetregel.

Hoe de Lewis-structuur voor sp gehybridiseerde moleculen te tekenen?

Lewis-structuur is een diagram dat laat zien hoe de eenzame paren en bindingspaar-elektronen in een molecuul zijn verdeeld.

  • De structuur van Lewis gebruikt de octetregel. We stellen elektronen voor met stippen en bindingen met een streepje.
  • De lewis structuur geeft niet de werkelijke vorm van het molecuul weer, maar helpt de vorming van de moleculen te begrijpen.
  • Wij tekenen Lewis-structuren enkele regels en richtlijnen in gedachten te houden.
  • Eerst zullen we de valentie-elektronen van elk atoom in een molecuul. Bijvoorbeeld in het geval van BeCl2 (een sp-gehybridiseerd molecuul), het totale aantal valentie-elektronen is 2 + (7 X 2) = 16 (twee van Be en zeven van elk chlooratoom).
  • Dan gaan we identificeer het centrale atoom van het molecuul. Dit is meestal het atoom dat het minst in aantal of het minst elektronegatief is. 
  • In BeCl2 , Be is het centrale atoom.
  • Een andere manier om het centrale atoom te identificeren, is dat het misschien de enige is die meer dan één binding kan vormen. 
  • De valentie-elektronen moeten zo worden gerangschikt dat elk atoom een ​​elektronenpaar deelt en een binding vormt.
  • Dan rangschik de rest van de elektronenparen om alleenstaande paren of meerdere bindingen te vormen totdat elk atoom zijn octet voltooit.
  • In het geval van anionen voegen we elektronen toe volgens de negatieve lading die erop aanwezig is. Als een anion een lading van -1 heeft, voegen we een elektron toe.
  • Evenzo zullen we in het geval van kationen elektronen aftrekken afhankelijk van de lading van het kation.
  • De lewis structuur van BeCl2 wordt hieronder getoond.
sp lewis structuur
sp lewis structuur van BeCl2
  • Be voltooit zijn octet niet in BeCl2  aangezien Be de octetregel niet volgt. Het is een uitzondering.

Sp Lewis-structuurvorm:

Om de vorm van het molecuul te voorspellen, gebruiken we de VSEPR-theorie.

De vorm van een molecuul kan niet worden voorspeld met behulp van de lewis structuur (het vertelt ons alleen over de rangschikking van elektronen).

In BeCl2 , Be heeft twee valentie-elektronen die worden gebruikt om bindingen te vormen met de twee chlooratomen.

Be heeft geen eenzaam paar, en de twee bindingsparen lijn 180 graden ten opzichte van elkaar uit en vorm a lineaire vorm.

Formele aanklacht

Omdat verschillende atomen verschillende elektronegativiteiten hebben, worden elektronen in een chemische binding niet gelijk verdeeld.

  • Als we de elektronegativiteiten vergeten en aannemen dat de elektronen in een binding gelijk verdeeld zijn, dan zou de lading die aan een atoom in een molecuul wordt toegekend de formele aanklacht.
  • Als we het aantal valentie-elektronen in een vrij atoom (niet gebonden aan een ander atoom of geïsoleerd atoom) berekenen en vervolgens het aantal valentie-elektronen voor dat atoom in een molecuul berekenen, geeft het verschil ons de formele lading op dat atoom.
  • Het is een hypothetische lading en vertegenwoordigt niet de verdeling van de elektronendichtheid.
  • De formele lading van een atoom in een molecuul= V-1/2[B] -N
  • Here V is het totale aantal valentie-elektronen op vrije atomen, B is het totale aantal gedeelde elektronen en N is het totale aantal niet-gebonden niet-gedeelde elektronen.
  • Be heeft twee valentie-elektronen in de geïsoleerde toestand, het totale aantal gedeelde elektronen is vier (twee bindingsparen) en het aantal niet-gedeelde elektronen/eenzaam paar is nul.
  • Met behulp van de bovenstaande informatie, de formele opdracht van Be in BeCl2  is 2-1/2[4]-0= 0.
  • Cl heeft zeven valentie-elektronen in de geïsoleerde toestand, het totale aantal gedeelde elektronen is vier (twee bindingsparen) en het heeft zes ongedeelde elektronen.
  • Met behulp van de bovenstaande informatie, de formele lading van elk chlooratoom in BeCl2

 is 7-1/2[2]-6=zero.

Sp lewis structuurresonantie

We kunnen meerdere tekenen lewis structuren voor een molecuul dat alleenstaande paren heeft of meerdere bindingen kan vormen.

Deze worden resonantie genoemd structuren van lewis formules.

De formele lading helpt bij het voorspellen van de meest stabiele Lewis-structuur in het geval van resonantie waarbij meer dan één Lewis-structuur mogelijk is.

Lewis-structuren met een lage formele lading zijn het meest stabiel.

We zullen verschillende lewisstructuren van CO . tekenen2  en bepaal de meest stabiele structuur met behulp van formele lading.

RESONANTIE IN C02 LS
lewis structuur resonantie van CO2

Sp polair of niet-polair

Polariteit en niet-polariteit hangen af ​​van het elektronegativiteitsverschil tussen de atomen en het netto dipoolmoment van een molecuul.

Polariteit en niet-polariteit hangen af ​​van het elektronegativiteitsverschil tussen de atomen en het netto dipoolmoment van een molecuul.

Wanneer de gebonden atomen hebben dezelfde elektronegativiteit, ze elektronen gelijk delen, en het molecuul zal zijn niet-polair.

Soms, polaire bindingen in een molecuul kunnen symmetrische geometrie zodanig dat zij annuleer elkaars dipoolmoment. Dit resulteert in het maken van het molecuul niet-polair.

Wanneer de gebonden elektronen niet gelijk worden gedeeld vanwege een verschil in elektronegativiteit, de elektronendichtheid is groter op het meer elektronegatieve atoom. Als resultaat zal er een licht positief centrum en een licht negatief centrum in het molecuul zijn (er wordt een dipool gevormd).

Sp hybride moleculen hebben een lineaire structuur. Als dezelfde atomen aanwezig zijn rond het centrale atoom in een sp-gehybridiseerd molecuul, is de verbinding niet-polair, zelfs als individuele bindingen polair zijn.

Dit komt omdat het netto dipoolmoment in het bovenstaande geval nul is.

daarom Becl2  is niet-polair ondanks een elektronegativiteitsverschil tussen Be en Cl (individuele Be-Cl-bindingen zijn polair, maar het Be-molecuul is niet-polair vanwege waarbij het netto dipoolmoment nul is).

Gebruik van sp lewis-structuur

Om chemische binding te begrijpen, moeten we lone pair en binding pair-elektronen in een molecuul identificeren.

  • Lewis-structuur helpt bij het visualiseren van de rangschikking van valentie-schilelektronen in een molecuul.
  • Het helpt bij het begrijpen van chemische binding.

Lees ook: