SP2 Lewis-structuur: tekeningen, hybridisatie, vorm, ladingen, paar en gedetailleerde feiten

De sp2 Lewis-structuur is een representatie van de rangschikking van atomen en elektronen in een molecuul dat bevat een sigma-obligatie en twee pi-obligaties. Het wordt vaak aangetroffen in moleculen met een driehoekige vlakke vorm, zoals etheen (C2H4) en benzeen (C6H6). In de sp2-hybridisatie, een s orbitaal en twee p orbitalen combineer om drie sp2 te vormen hybride orbitalen. Deze orbitalen zijn gerangschikt in a trigonale vlakke geometriemet Verbindingshoeken van 120 graden. De resterende p-orbitaal in elk koolstofatoom formulieren een pi-binding Met een ander atoom. Deze structuur is belangrijk voor het begrijpen de hechting en eigenschappen van divers organische bestanddelen.

Key Takeaways

De basis begrijpen

In de scheikunde: begrip de basis is cruciaal voor het grijpen complexere concepten. in deze sectie, zullen we verkennen belangrijkste onderwerpen zoals de octetregel, SP2-hybridisatie en polaire en niet-polaire covalente bindingen​ Laten we erin duiken!

De Octet-regel

De octetregel is een fundamenteel begrip bij chemische binding. Het stelt dat atomen de neiging hebben om elektronen te winnen, te verliezen of te delen om iets te bereiken een stabiele elektronenconfiguratie Met acht valentie-elektronen. valentie-elektronen zijn de elektronen erin het buitenste energieniveau van een atoom.

Wanneer atomen zich binden, vormen ze moleculen door elektronen te delen. Covalente obligaties worden gevormd wanneer twee atomen elektronenparen delen. Dit delen toestaat beide atomen bereiken een volle buitenschaal, die voldoet aan de octetregel. In een watermolecuul (H2O) bijvoorbeeld elk waterstofatoom aandelen zijn elektronenpaar Met het zuurstofatoom, met als resultaat een stabiele structuur.

Wat betekent SP2 in de chemie?

SP2-hybridisatie verwijst naar de hybridisatie van atomaire orbitalen in een molecuul. Hybridisatie vindt plaats wanneer atomaire orbitalen zich vermengen om zich te vormen nieuwe hybride orbitalen. Deze hybride orbitalen hebben verschillende vormen en energie vergeleken met de oorspronkelijke atoomorbitalen.

Bij SP2-hybridisatie is een s orbitaal en twee p orbitalen combineren om te vormen drie hybride orbitalen. Deze hybridisatie wordt vaak waargenomen in moleculen met trigonale vlakke geometrie, zoals benzeen (C6H6). De koolstofatomen in benzeen ondergaat SP2-hybridisatie, waardoor ze sigma- en pi-obligaties kunnen vormen naburige atomen.

SP2-hybridisatie

SP2-hybridisatie speelt een cruciale rol bij het bepalen van de moleculaire structuur en eigenschappen van een samenstelling. De formatie van pi-obligaties, naast sigma-obligaties, leidt tot het concept van resonantiestructuren. Resonantie treedt op wanneer meerdere Lewis-puntstructuren kan worden getekend voor een molecuul, dat alleen verschilt in de plaatsing van elektronen.

De aanwezigheid van pi-bindingen en resonantiestructuren beïnvloedt de stabiliteit en reactiviteit van een molecuul. Het maakt delokalisatie van elektronendichtheid, met als resultaat unieke chemische eigenschappen. Het begrijpen van SP2-hybridisatie is essentieel voor het voorspellen moleculair gedrag en het gedrag van begrijpen organische bestanddelen.

Polaire en niet-polaire covalente obligaties

Covalente obligaties kan worden geclassificeerd als polair of niet-polair op basis van de elektronegativiteit verschil tussen de atomen betrokken. Elektronegativiteit wel een waarde of het vermogen van een atoom om elektronen naar zich toe te trekken in een chemische binding.

In een polaire covalente binding, Er is een ongelijke verdeling van elektronen tussen atomen als gevolg van verschillen in elektronegativiteit. Dit creëert gedeeltelijke positieve en negatieve ladingen binnen het molecuul, wat resulteert in een dipoolmoment. Water (H2O) wel Een voorbeeld of een polair molecuulmet het zuurstofatoom elektronegatiever zijn dan het waterstofatooms.

On de andere hand, niet-polaire covalente bindingen gebeuren wanneer er is een gelijke verdeling van elektronen tussen atomen met vergelijkbare elektronegativiteit. Dit resulteert in een symmetrische verdeling lading binnen het molecuul. Kooldioxide (CO2) zijn Een voorbeeld of een niet-polair molecuulzoals de koolstof-zuurstofbindingen zijn symmetrisch.

Begrip de natuur van polair en niet-polaire covalente bindingen is belangrijk bij het voorspellen de oplosbaarheid, kookpunten en andere fysische eigenschappen van verbindingen.

Het tekenen van de SP2 Lewis-structuur

Hoe Lewis-structuur tekenen voor SP2?

Als het gaat om het tekenen van de Lewis-structuur voor SP2, is het belangrijk om dit te begrijpen het concept van valentie-elektronen. valentie-elektronen zijn de buitenste elektronen van een atoom dat deelneemt aan chemische bindingen. In het geval van SP2-hybridisatie hebben we te maken met koolstofatomen die drie sigma-bindingen vormen en één vrij elektronenpaar hebben.

Om de Lewis-structuur voor SP2 te tekenen, volgt u deze stappen:

1. Bepaal het totale aantal valentie-elektronen voor het molecuul. Dit kan door optellen de valentie-elektronen van elk atoom in het molecuul.
2. Identificeer het centrale atoom, dat meestal het minst elektronegatieve atoom is. In het geval van SP2-hybridisatie is het centrale atoom doorgaans koolstof.
3. Plaats de resterende elektronen rond het centrale atoom en zorg ervoor dat elk atoom een ​​octet aan elektronen heeft (behalve waterstof, dat alleen twee elektronen).
4. Als er eventuele resterende elektronen, plaats ze als eenzame paren op het centrale atoom.
5. Controleer of het centrale atoom een ​​octet aan elektronen heeft. Als dat niet het geval is, moet u zich mogelijk vormen dubbele of driedubbele bindingen om aan de octetregel te voldoen.

Lewis Dot-structuur van SO2

Zwaveldioxide (SO2) is een molecuul dat SP2-hybridisatie vertoont. Tekenen de Lewis-puntstructuur voor SO2 volgen wij de treden eerder vermeld. Zo ziet het eruit:

1. Bepaal het totale aantal valentie-elektronen: Zwavel (S) heeft 6 valentie-elektronen, en elk zuurstof (O) atoom heeft 6 valentie-elektronen. Het totaal is dus 6 + 2(6) = 18 valentie-elektronen.
2. Plaats het minst elektronegatieve atoom, zwavel (S), in het midden.
3. Verbinden de zwavel atoom aan het zuurstofatooms gebruikt enkele obligaties.
4. Verdeel de resterende elektronen eromheen het zuurstofatooms, waardoor ze een octet elektronen krijgen.
5. plaats eventuele resterende elektronen als eenzame paren verder het centrale zwavelatoom.

De Lewis-stippenstructuur van SO2 is als volgt:

O
/
S=O
\
O

CS2 Lewis-structuur

Koolstofdisulfide (CS2) wel een ander molecuul dat demonstreert SP2-hybridisatie. Laten we de Lewis-structuur tekenen:

1. Bereken het totale aantal valentie-elektronen: Koolstof (C) heeft 4 valentie-elektronen en elk zwavelatoom (S). heeft 6 valentie-elektronen. Het totaal is dus 4 + 2(6) = 16 valentie-elektronen.
2. Plaats het minst elektronegatieve atoom, koolstof (C), in het midden.
3. Verbind het koolstofatoom met de zwavel atomen dubbele bindingen gebruiken.
4. Verdeel de resterende elektronen eromheen de zwavel atomen, waardoor ze een octet elektronen krijgen.

De Lewis-structuur van CS2 is als volgt:

S
/
C=S
\
S

Lewis-structuur voor SH-

De Lewis-structuur voor het hydrosulfide-ion (SH-) kan ook worden getekend met behulp van SP2-hybridisatie. Hier is hoe:

1. Bepaal het totale aantal valentie-elektronen: Zwavel (S) heeft 6 valentie-elektronen en waterstof (H) heeft 1 valentie-elektron. Het totaal is dus 6 + 1 = 7 valentie-elektronen.
2. Plaats het minst elektronegatieve atoom, zwavel (S), in het midden.
3. Verbinden de zwavel atoom aan het waterstofatoom met behulp van een enkele binding.
4. Verdeel de resterende elektronen eromheen de zwavel atoom, waardoor het een octet elektronen krijgt.
5. Sinds de zwavel atoom heeft een extra elektron, het draagt een negatieve lading.

De Lewis-structuur voor SH- is als volgt:

H
|
S--

Denk eraan, tekenen Lewis-structuren helpt ons de rangschikking van atomen en elektronen in een molecuul te begrijpen. Het biedt inzicht in moleculaire geometrie, chemische bindingen en distributie van elektronenparen. Door te volgen de regels van de octetregel, hybridisatie en VSEPR-theoriekunnen we de moleculaire structuur bepalen en eigenschappen zoals bindingshoeken en polariteit voorspellen.

Kenmerken van SP2 Lewis-structuur

De SP2 Lewis-structuur wordt gekenmerkt door een aantal belangrijke kenmerken die bepalen zijn vorm, formele aanklacht, alleenstaande paren, resonantie, en of het lineair is of niet. Laten we elk van deze onderzoeken deze kenmerken in detail.

SP2 Lewis-structuurvorm

De vorm of een SP2 Lewis-structuur wordt bepaald door de opstelling van zijn atomen en elektronenparen. In een SP2-gehybridiseerd molecuul is het centrale atoom gebonden drie andere atomen en heeft één eenzaam elektronenpaar. Dit resulteert in een trigonale vlakke moleculaire geometrie. De drie atomen en het eenzame paar zijn gerangschikt in een plat vlak, met verbindingshoeken van ongeveer 120 graden.

SP2 Lewis-structuur formele aanklachten

Formele kosten worden gebruikt om te bepalen de verdeling van elektronen in een molecuul. In een SP2 Lewis-structuur formele aanklacht worden aan elk atoom toegewezen op basis van zijn valentie-elektronen en het aantal elektronen dat het deelt in covalente bindingen. De som van de formele aanklacht in een molecuul moet gelijk zijn de totale lading van het molecuul, waarvoor meestal nul is neutrale verbindingen.

SP2 Lewis-structuur alleenstaande paren

Alleenstaande paren van elektronen zijn elektronenparen die niet betrokken zijn bij binding. In een SP2-gehybridiseerd molecuul heeft het centrale atoom één vrij elektronenpaar. Deze eenzame paren bijdragen aan het geheel elektronendichtheid rond het centrale atoom en kan beïnvloeden de reactiviteit van het molecuul en vorm.

SP2 Lewis-structuurresonantie

Resonantie treedt op wanneer een molecuul door meerdere kan worden weergegeven Lewis-structuren Met verschillende arrangementen van elektronen. In een SP2-gehybridiseerd molecuul kan resonantie optreden als die er is meerdere manieren regelen de dubbele bindingen tussen het centrale atoom en de omringende atomen. Resonantiestructuren dragen bij aan de stabiliteit en delokalisatie van elektronen in het molecuul.

Is SP2 lineair?

Nee, een SP2-gehybridiseerd molecuul is niet lineair. De trigonale vlakke opstelling van atomen en eenzame paren in een SP2 Lewis-structuur resultaten in een platte, driehoekige vorm. De bindingshoeken tussen het centrale atoom en de omringende atomen zijn ongeveer 120 graden, wat het molecuul oplevert zijn karakteristieke vorm.

Geavanceerde concepten

In de wereld van de chemie, die zijn er verschillende geavanceerde concepten die ons helpen het gedrag van atomen en moleculen te begrijpen. Deze concepten dieper induiken de fijne kneepjes van valentie-elektronen, moleculaire geometrie, chemische bindingen en meer. Laten we er een paar verkennen deze concepten in detail.

Waarom is SP2-koolstof elektronegatiever dan SP3?

Elektronegativiteit is een waarde of het vermogen van een atoom om elektronen naar zichzelf toe te trekken in een chemische binding. In het geval van koolstof is de elektronegativiteit of SP2 gehybridiseerde koolstof is hoger dan die van SP3 gehybridiseerde koolstof. Dit is zo omdat SP2 gehybridiseerde koolstof heeft drie elektronendomeinen, waaronder één pi-binding, wat resulteert in een grotere elektronendichtheid rond het koolstofatoom. De aanwezigheid of de pi-binding neemt toe de effectieve nucleaire lading ervaren door de elektronen, waardoor de SP2 koolstof meer elektronegatief.

Waarom is SP2 sterker dan SP3?

De kracht van een chemische binding wordt bepaald door de overlap van atomaire orbitalen die hierbij betrokken zijn de bindingsvorming. In het geval van koolstof omvat SP2-hybridisatie de overlap van drie orbitalen, waaronder twee p orbitalen en een s orbitaal. Dit resulteert in de vorming van drie sigma-obligaties en één pi-obligatie. Op de andere hand, SP3-hybridisatie impliceert de overlap van vier orbitalen, waaronder drie p orbitalen en een s orbitaal, resulterend in de vorming van vier sigma-bindingen. Sinds de pi-binding in SP2 biedt hybridisatie extra hechtkracht, SP2 koolstof is sterker dan SP3 koolstof.

Heeft SP2 Pi-obligaties?

Ja, SP2 gehybridiseerde koolstof heeft pi-obligaties. Pi-obligaties worden gevormd door de zijwaartse overlap of p orbitalen. In het geval van SP2-hybridisatie is een van de drie hybride orbitalen is betrokken bij sigma-bindingterwijl de andere TWEE hybride orbitalen sigma-obligaties vormen en een pi-binding. Deze pi-binding is verantwoordelijk voor de aanwezigheid van dubbele bindingen in moleculen zoals benzeen, waar koolstofatomen SP2-gehybridiseerd zijn.

Hoe weet ik of een Atom SP2-gehybridiseerd is?

Het bepalen van de hybridisatie van een atoom kan worden gedaan door te onderzoeken zijn elektronenconfiguratie en het aantal elektronendomeinen eromheen. In het geval van koolstof: als een atoom drie elektronendomeinen heeft en betrokken is bij de vorming van drie sigma-bindingen en één pi-binding, is het SP2-gehybridiseerd. Deze hybridisatie staat het koolstofatoom toe om te hebben een trigonale vlakke moleculaire structuur met verbindingshoeken van ongeveer 120 graden.

Door te begrijpen deze geavanceerde concepten, kunnen we winnen een dieper inzicht in de moleculaire structuur en eigenschappen van verbindingen. Het samenspel tussen valentie-elektronen, hybridisatie en chemische binding speelt een cruciale rol bij het bepalen van het gedrag van moleculen. Of het nu zo is de aanwezigheid van pi-obligaties of de elektronegativiteit van koolstofatomen, deze concepten help ons ontrafelen de fijne kneepjes of de chemische wereld.

Praktische toepassingen van SP2 Lewis-structuur

De SP2 Lewis-structuur wordt veel gebruikt in divers praktische toepassingen gerelateerd aan valentie-elektronen, moleculaire geometrie en chemische binding. Begrip de SP2 hybridisatie en zijn toepassingen kan waardevolle inzichten verschaffen in het gedrag van moleculen en hun eigenschappen.

SP2-gebruik

De SP2-hybridisatie wordt vaak waargenomen in koolstofverbindingen, vooral die met dubbele bindingen en aromatische systemen. Hier zijn sommige praktische toepassingen van SP2 Lewis-structuren:

1. Resonantie structuren: SP2-hybridisatie maakt de vorming van resonantiestructuren in moleculen mogelijk. Resonantie treedt op als er meerdere zijn Lewis-structuren kan worden getekend voor een molecuul, dat alleen verschilt in de plaatsing van elektronen. Dit fenomeen wordt vaak waargenomen in moleculen zoals benzeen, waar de delokalisatie of pi elektronen leidt tot verhoogde stabiliteit.

2. Bepaling van moleculaire geometrie: De SP2-hybridisatie beïnvloedt de moleculaire geometrie van een molecuul. Door de rangschikking van elektronenparen te begrijpen en de hybride orbitalen hierbij betrokken kunnen we de vorm van het molecuul voorspellen met behulp van de Valence Shell Electron Pair Repulsion (VSEPR)-theorie. Deze kennis is cruciaal op gebieden zoals organische chemie en biochemie, waarbij de moleculaire structuur een belangrijke rol speelt bij het bepalen van reactiviteit en functie.

3. Verbondenheid begrijpen: SP2-hybridisatie speelt een cruciale rol bij de vorming van covalente bindingen. In moleculen met SP2 gehybridiseerde atomen, de sigma-bindingen worden gevormd door de overlapping van hybride orbitalenterwijl de pi-bindings worden gevormd door de overlap van ongehybridiseerde p orbitalen. Dit begrip van binding is essentieel bij het verklaren van de stabiliteit en reactiviteit van moleculen.

Hoe hybridisatie van Lewis-structuur te vinden

Het bepalen van de hybridisatie van een atoom in een molecuul kan worden gedaan door de Lewis-structuur ervan te onderzoeken. Hier is een stapsgewijze handleiding:

1. Identificeer het centrale atoom: Zoek het atoom dat de meeste bindingen in het molecuul vormt. Dit atoom is meestal koolstof, maar het kan ook stikstof, zuurstof of andere elementen zijn.

2. Tel het aantal elektronenparen: Tel het aantal elektronenparen (beide hechten en niet-bindend) rond het centrale atoom. Elke obligatie en elk afzonderlijk paar telt als één elektronenpaar.

3. Bepaal het sterische getal: Tel het aantal elektronenparen op bij het aantal atomen dat rechtstreeks aan het centrale atoom is gebonden. Deze som staat bekend als het sterische getal.

4. Wijs hybridisatie toe: Op basis van het sterische nummer, toewijzen de juiste hybridisatie. Als het sterische getal bijvoorbeeld 3 is, is de hybridisatie SP2.

Hoe het sterische getal uit de Lewis-structuur te vinden

Het sterische getal van een atoom in een molecuul kan worden bepaald door de Lewis-structuur ervan te onderzoeken. Hier is hoe:

1. Identificeer het centrale atoom: Zoek het atoom dat de meeste bindingen in het molecuul vormt. Dit atoom is meestal koolstof, maar het kan ook stikstof, zuurstof of andere elementen zijn.

2. Tel het aantal elektronendomeinen: Tel het aantal elektronendomeinen rond het centrale atoom. Elke obligatie en elk afzonderlijk paar telt als één elektronendomein.

3. Bepaal het sterische getal: Het sterische getal is gelijk aan het aantal elektronendomeinen rond het centrale atoom.

Door het sterische getal te vinden, kunnen we de hybridisatie bepalen en de moleculaire geometrie van het molecuul voorspellen.

Veelgestelde Vragen / FAQ

Wat is de Lewis-puntenstructuur van SO2 en waarom is deze belangrijk?

De Lewis-stippenstructuur van SO2, of zwaveldioxide, bestaat uit een zwavelatoom in het centrum gebonden aan twee zuurstofatomen. Een van de de zuurstof-zwavelbindingen is een dubbele binding, en de andere is een enkele binding, met een extra eenzaam paar van elektronen op de zwavel atoom. Deze structuur is belangrijk omdat het helpt bij het begrijpen van de rangschikking van elektronen in het molecuul en het voorspellen ervan zijn vorm, en uitleggen zijn chemische reactiviteit.

Hoe kun je de hybridisatie van een Lewis-structuur bepalen?

De hybridisatie van een atoom in een molecuul kan worden bepaald aan de hand van de Lewis-structuur door het aantal atomen te tellen dat eraan gebonden is (enkele, dubbele of drievoudige obligaties) en het aantal alleenstaande elektronenparen. Als er drie elektronendomeinen zijn, is de hybridisatie sp2. Als er vier zijn, is het sp3.

Waarom is een sp2-koolstofatoom elektronegatiever dan een sp3-koolstofatoom?

Een sp2 koolstofatoom is meer elektronegatief dan een sp3 koolstofatoom omdat sp2-hybridisatie gaat het mengen of een s orbitaal en twee p orbitalen, waardoor er één ongehybridiseerde p-orbitaal overblijft. Deze ongehybridiseerde p-orbitaal is dichter bij de kern en houdt daardoor de elektronen steviger vast, waardoor het atoom elektronegatiever wordt.

Hoe ziet sp2-hybridisatie eruit en wanneer vindt deze plaats?

Sp2-hybridisatie lijkt een trigonale vlakke opstelling WAAR de verbindingshoeken zijn ongeveer 120 graden. Het komt voor wanneer een s en twee p orbitalen van een atoom hybridiseert, resulterend in drie sp2 hybride orbitalen en één ongehybridiseerde p-orbitaal. Dit gebeurt meestal in moleculen waaraan het centrale atoom is gebonden drie andere atomen en heeft geen eenzame paren, zoals in koolstof in etheen (C2H4).

Houdt sp2-hybridisatie pi-bindingen in?

Ja, sp2-hybridisatie betreft pi-obligaties. In sp2-hybridisatie, er zijn drie sp2 hybride orbitalen en één ongehybridiseerde p-orbitaal. De sp2-orbitalen sigma-obligaties vormen, terwijl de ongehybridiseerde p-orbitaal zijdelings kunnen overlappen p orbitalen on aangrenzende atomen om pi-bindingen te vormen.

Waarom is het S2-ion groter dan het S-atoom?

Het S2-ion is groter dan het S-atoom omdat het gewonnen heeft twee extra elektronen. Deze extra elektronen nemen toe elektron-elektronen afstoting, veroorzaken de elektronenwolk uitbreiden en het ion groter zijn dan het neutrale atoom.

Hoe vind je het sterische getal uit een Lewis-structuur?

Het sterische getal kan worden gevonden uit een Lewis-structuur door het aantal atomen gebonden aan het centrale atoom te tellen (inclusief enkele, dubbele en drievoudige bindingen) en het aantal alleenstaande paren op het centrale atoom. De som of deze twee waarden geeft het sterische getal.

Wat is de Lewis-structuur voor SH- en hoe verhoudt deze zich tot de octetregel?

De Lewis-structuur voor SH-, of het hydrosulfide-ion, bestaat uit een zwavelatoom gebonden aan een waterstofatoom Met twee eenzame paren on de zwavel en een extra elektron, geven een negatieve lading. Deze structuur volgt de octetregel, die stelt dat atomen de neiging hebben om bindingen te vormen zo'n manier dat ze hebben acht elektronen in hun valentieschil, zoals het geval is voor de zwavel atoom in SH-.

Wat is de resonantie in Lewis-structuren en hoe is deze van toepassing op SO2?

resonantie in Lewis-structuren verwijst naar de situatie WAAR meer dan één geldige Lewis-structuur kan worden getekend voor een molecuul. Deze structuren worden resonantiestructuren genoemd. Voor SO2, twee resonantiestructuren kan worden getekend, één met een dubbele binding en één met een enkele binding ertussen de zwavel en elk zuurstofatoom. De eigenlijke structuur van SO2 is een hybride van deze twee resonantiestructuren.

Hoe helpt de VSEPR-theorie bij het bepalen van de vorm van een molecuul op basis van zijn Lewis-structuur?

De Valence Shell Electron Pair Repulsion (VSEPR)-theorie helpt bij het bepalen van de vorm van een molecuul op basis van zijn Lewis-structuur door rekening te houden met de afstoting tussen elektronenparen in de valentieschil van het centrale atoom. De vorm van het molecuul is zodanig dat deze afstoting wordt geminimaliseerd. Een molecuul met bijvoorbeeld twee gebonden atomen en geen eenzame paren op het centrale atoom, zoals CO2, zal lineair zijn VSEPR-theorie.

Lees ook:

• Bbr3 Lewis-structuur
• Clo3 Lewis-structuur
• H2so4 Lewis-structuur
• Pcl5 Lewis-structuur 2
• So2 Lewis-structuur
• Xef5 Lewis-structuur
• S2o Lewis-structuur
• Baco3 Lewis-structuur
• 3 februari Lewis-structuur
• Bacl2 Lewis-structuur