Bro3- Lewis Struktur, Eigenschaften: 13 Fakten, die Sie kennen sollten

In diesem Artikel sollten wir etwas über BrO3-Lewis-Struktur, Form, Geometrie, Bindungswinkel und viele weitere detaillierte Fakten erfahren.

In der BrO3-Lewis-Struktur ist das Molekül trigonal-pyramidal, aber aufgrund der Geometrie der freien Elektronenpaare tetraedrisch. Das zentrale Br-Atom sp3 hybridisiert mit Bindungswinkel 1040 aufgrund der Abstoßung der Einzelpaare leicht abweichen. Drei Sauerstoffatome binden mit Br über eine Doppelbindung oder eines kann nur eine Einfachbindung binden.

Bromat ist ein Oxoanion von Br. Die Br-O-Bindungslänge beträgt etwa 165 pm und das Molekül ist asymmetrisch, hat also ein gewisses Dipolmoment und ist ein polares Molekül.

Einige wichtige Fakten über BrO3-

Bromgas wird über den Photoaktivierungsprozess in Bromat umgewandelt. Aber im Labor kann Bromat durch Auflösen von Brom in konzentrierter Kalilauge hergestellt werden.

Br + 2 OH- = BrO- + H2O

3BrO-  = BrO- +2Br-

Der Hauptprozess der Bildung von Bromat ist eine Reaktion zwischen Ozon und Bromid.

O3 + Nein- = BrO3-

Bromathaltiges Wasser ist schlecht für das menschliche Leben.

1. Wie zeichnet man eine BrO3-Lewis-Struktur??

Mit Hilfe von Lewis-Struktur oder Lewis-Punkt-Struktur die Anzahl der an der Bindungsbildung beteiligten Elektronen oder die Anzahl der verfügbaren freien Elektronenpaare vorhersagen kann.

In BrO3- Lewis-Struktur, die Gesamtzahl der beteiligten Elektronen beträgt 7+ (6*3)+1 = 26 und die benötigten Elektronen 8+(8*3)= 32. Die Bindungselektronen sind also 32-26= 6 Elektronen und die Anzahl der Gesamtbindung wird 6/2 = 3 Bindungen sein.

Aussichten für Zeichnung BrO3-Lewis-Struktur wir betrachten die Valenzelektronen einzelner Br- sowie Sauerstoffatome. Nun müssen wir das Zentralatom anhand der Elektronegativität identifizieren. Br ist weniger elektronegativ als O, daher befindet sich Br an der zentralen Position und drei Sauerstoffatome sind an drei Ecken vorhanden.

Das Molekül ist anionisch, also sollte für eine negative Ladung ein Elektron hinzugefügt werden, und aus der obigen Berechnung können wir sagen, dass im Molekül mindestens drei Sigma-Bindungen vorhanden sein sollten. Manchmal sind zwei Sauerstoffatome über eine Doppelbindung und ein freies Elektronenpaar über Br verbunden.

2. BrO3-Lewis-Strukturform

Die gesamte Elektronendichte des Moleküls ist über dem zentralen Br-Atom vorhanden.

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BrO3-Form

In der BrO3-Lewis-Struktur ist die Geometrie des Moleküls trigonal-pyramidal, aber die Form ist tetraedrisch zusammen mit freien Elektronenpaaren. Aufgrund der Abstoßung der freien Elektronenpaare ist der Bindungswinkel verschoben und es werden zwei O-Atome über eine Doppelbindung verbunden sein.

3. BrO3- Valenzelektronen

Im Bro3- Lewis-Struktur die zentralen Br-Atome sind über eine Doppelbindung mit zwei Sauerstoffatomen und über eine Einfachbindung mit einem anderen Sauerstoffatom verbunden und enthalten ein einsames Paar.

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BrO3-Valenzelektronen

Die elektronische Konfiguration von Br ist [Ar] 3d104s24p5 und das für O ist [Er] 2s22p4. Es sind also 7 und 6 Elektronen in der Valenzschale für Br bzw. O vorhanden. Eine negative Ladung ist in einem der Sauerstoffatome vorhanden, also sollte ein Elektron hinzugefügt werden.

 Also die gesamten Valenzelektronen für Bromat ist 7+ (6*3)+1 = 26

4. Formelle Ladung der BrO3-Lewis-Struktur

Die formale Ladung ist ein hypothetisches Konzept, das die gleiche Elektronegativität für alle Atome annimmt und die Ladungsakkumulation berechnen kann.

Die Formel, mit der wir die Formalgebühr berechnen können, FC = Nv - Nlp -1/2 Nbp

Wo nv ist die Anzahl der Elektronen in der Valenzschale oder dem äußersten Orbital, Nlp die Anzahl der Elektronen im freien Elektronenpaar ist und Nbp  ist die Gesamtzahl der Elektronen, die nur an der Bindungsbildung beteiligt sind.

In der BrO3-Lewis-Struktur können wir sehen, dass zwei Arten von Sauerstoff vorhanden sind, eine bindet nur über eine Einfachbindung, andere binden Einfachbindungen sowie Doppelbindungen. Die Formalladungen sind also für zwei Arten von Sauerstoffatomen unterschiedlich.

FC von Br ist = 7-2-(10/2)=0

FC von O (Einfachbindung) = 6-6-(2/2)= -1

FC von O (Doppelbindung) = 6-4-(4/2) =0

Die formale Ladung der Sauerstoffatome enthaltenden Einfachbindung ist also -1. Da das Molekül geladen ist, hat es auch eine formale Ladung.

5. Einzelpaare der BrO3-Lewis-Struktur

Die Elektronen, die in der Valenzschale eines Atoms in einem Molekül vorhanden sind, aber nicht an der Bindungsbildung teilnehmen, werden als freie Elektronenpaare bezeichnet.

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BrO3-Einzelpaare

Im BrO3- Lewis-Struktur, sowohl Br als auch O sind p-Blockelemente, also ist ihr äußerstes Orbital P.

Br ist VIIA und O ist ein VIA-Element so dass sie sieben und sechs Elektronen haben jeweils in ihrer Valenzschale. Bei der Bindungsbildung aus sieben Elektronen verwendet Br fünf Elektronen und zwei Elektronen werden als einsames Paar erinnert.

Bei Sauerstoffatomen sind von sechs Elektronen zwei Elektronen an einer Sigma- und einer π-Bindung beteiligt, sodass der Rest der vier Elektronen als zwei Paare von freien Elektronenpaaren vorhanden ist. Aber ein Sauerstoffatom hat nur eine Sigma-Bindung gebildet und eine negative Ladung ist darüber vorhanden. Hier sind sechs Elektronen nicht an der Bindungsbildung beteiligt, also beträgt die Anzahl der freien Elektronenpaare hier 3.

Die Gesamtzahl der in Bromat verfügbaren Einzelpaare beträgt also 1 + (2 * 2) + 3 = 8 Einzelpaare

6. BrO3-Lewis-Struktur-Oktett-Regel

Jedes Atom in einem Molekül versucht, seine Valenzschale zu vervollständigen, indem es eine geeignete Anzahl von Elektronen abgibt oder aufnimmt und die nächstgelegene Edelgaskonfiguration zur Stabilisierung erhält.

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BrO3-Oktettregel

Im BrO3- Lewis-Struktur, sind drei Sigma-Bindungen vorhanden und für jede Bindung sind zwei Elektronen beteiligt, eines von Brom und eines von O. Br hat auch ein Paar einsames Paar. Zur Vervollständigung eines Oktetts kann Br mit drei Sauerstoffatomen eine Bindung eingehen.

Wiederum hat Sauerstoff sechs Elektronen in seiner Valenzschale, also bilden sie eine Doppelbindung mit Br und vier Elektronen sind als einsames Paar vorhanden. Auf diese Weise vervollständigen sie also ihr Oktett. Aber ein einzelnes Sauerstoffatom bildet nur eine Einfachbindung mit Br und trägt eine negative Ladung, um sein Oktett zu vervollständigen.

7. Bindungswinkel der BrO3-Lewis-Struktur

In einem bestimmten Molekül bilden alle Atome nach der Bildung der Bindung einen bestimmten Bindungswinkel für eine perfekte Ausrichtung.

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BrO3- Bindungswinkel

Im BrO3- Lewis-Struktur, ist die Geometrie tetraedrisch zusammen mit einem freien Elektronenpaar, das über Br vorhanden ist. Nach der VSEPR-Theorie (Valence Shell Electrons Pair Repulsion) beträgt der ideale Bindungswinkel eines Moleküls mit tetraedrischer Geometrie etwa 109.50 aber hier beträgt der O-Br-O-Bindungswinkel 104.070. Es weicht also von seiner Idealität ab.

Es gibt ein einsames Paar über Br und zwei freie Paare über O-Atomen. Es gibt also eine massive Abstoßung einsamer Paare, und um die Abstoßung zu minimieren, richtet das Molekül den Bindungswinkel auf 104.07 aus0.

 Wiederum ziehen sie aufgrund der Elektronegativität der drei Sauerstoffatome die Elektronendichte zu sich hin und das Molekül wird gebogen und der Winkel wird geändert.

8. BrO3-Lewis-Strukturresonanz

Delokalisierung von Elektronenwolken im selben Molekül, aber in einem anderen Skelett.

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BrO3- Resonanzstruktur

Im BrO3- Lewis-Struktursind vier Resonanzstrukturen möglich. Die Strukturen I, II und III sind äquivalent, und die Struktur IV unterscheidet sich von ihnen.

Die am stärksten beitragende Struktur ist Struktur IV, da sie eine höhere Anzahl kovalenter Bindungen enthält und das elektronegative Atom Br ebenfalls eine negative Ladung erhält. Es trägt also mehr zur Resonanzstruktur bei.

9. BrO3-Hybridisierung

Durch dieses hypothetische Konzept werden zwei verschiedene Orbitale unterschiedlicher Energie gemischt und bilden ein neues Hybridorbital, um eine stabile kovalente Bindung zu bilden.

Für Bromat-Ionen-Hybridisierung wird durch die Formel berechnet,

H = 0.5 (V+M-C+A), wobei H = Hybridisierungswert, V ist die Anzahl der Valenzelektronen im Zentralatom, M = einwertige Atome umgeben, C=nr. des Kations, A=Nr. des Anions.

Im BrO3- Lewis-Struktur Die Valenzelektronen für Br, die an der Bindungsbildung (nur Sigma-Bindung) beteiligt sind, sind 3, ein freies Elektronenpaar und das umgebende Atom ist 3. Die negative Ladung befindet sich nur auf dem O-Atom, daher werden wir es bei der Hybridisierung nicht berücksichtigen.

Also, die Art der Hybridisierung von Central Br ist = ½(5+3+0+0)=4 (sp3)

Struktur  HybridisierungswertZustand der Hybridisierung des ZentralatomsBindungswinkel
Linear   2sp/sd/pd         1800
Planer trigonal 3      sp2       1200
Tetraeder      4 sd3/sp3   109.50
Trigonale Bipyramide 5sp3d/dsp3              900 (axial), 1200(äquatorial)
Oktaeder      6sp3d2/ D2sp3      900
Fünfeckig bipyramidal7 sp3d3/d3sp3              900, 720

                       

Aus der obigen Tabelle können wir sagen, dass, wenn der Hybridisierungswert für irgendein Molekül 4 ist, das Molekül sp ist3 hybridisiert. Wo einsame Paare, die als s-Orbital vorliegen, und drei p-Orbitale an der Bindungsbildung mit drei Sauerstoffatomen beteiligt sind.

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BrO3-Hybridisierung

Aus dem Kastendiagramm von BrO3- Lewis-Struktur Es ist offensichtlich, dass wir die π-Bindung bei der Hybridisierung nicht berücksichtigen können. Es handelt sich ausschließlich um Sigma-Anleihen.

Für Br gibt es fünf Elektronen im 4p-Orbital im Grundzustand und zwei Elektronen werden in das 4d-Orbital übertragen, und zwei Elektronen sind im 4s-Orbital als freie Elektronenpaare vorhanden. Die drei ungepaarten Elektronen im 4p-Orbital verbinden sich nun mit drei Sauerstoffatomen zu drei neuen Hybrid-Sigma-Bindungen zusammen mit einem freien Elektronenpaar.

Hier sind also ein s- und drei p-Orbitale an der Hybridisierung zu einem sp beteiligt3 hybrides Orbital. Durch das Mischen von Orbital können sowohl Br als auch O ihr Oktett vervollständigen.

Gemäß der VSEPR-Theorie und der Hybridisierungstabelle können wir sagen, dass der Bindungswinkel eines Moleküls mit tetraedrischer Geometrie 109.5 beträgt0, aber hier ist das Szenario aufgrund der Abstoßung einsamer Paare, die am sp vorhanden ist, anders3 hybrides Orbital.

10. BrO3- Löslichkeit

Die Löslichkeit jedes Moleküls hängt auch von der Temperatur und Art der Lösung und des gelösten Stoffs ab.

Im BrO3- Lewis-Struktur, wie wir sehen können, dass Bromat ein Anion ist, also ist es durch den Hydratationseffekt sicher in Wasser löslich. Das Gegenkation davon kann das Bromatmolekül anziehen und hilft bei der Löslichkeit.

Es ist auch in Ammoniak löslich, aber in Methanol unlöslich.

11. Ist BrO3-ionisch?

Nach der Fajanschen Regel hat jedes Molekül sowohl ionischen als auch kovalenten Charakter.

Aus der BrO3-Lewis-Struktur ist ersichtlich, dass über dem Molekül eine negative Ladung liegt, sodass das Molekül einen gewissen ionischen Charakter besitzt und in einer bestimmten Lösung in Wasser ionisierbar sein kann. Sogar Br hat ein gewisses Ionenpotential, aber es neigt weniger dazu, die kleine Größe des Sauerstoffatoms zu polarisieren, da die Größe von Br groß ist.

Auch hier ist Sauerstoff aufgrund seiner geringen Größe weniger polarisierbar, aber das Ionenpotential von Sauerstoff ist aufgrund seiner negativen Ladung hoch. Es hat also zusammen mit dem kovalenten Charakter einen gewissen ionischen Charakter.

12. Ist BrO3- sauer oder basisch?

Bromat ist eine konjugierte Base von Bromsäure.

Aus dem BrO3- Lewis-Struktur wir können sagen, dass es das Anion eines beliebigen anderen Salzes eines beliebigen Moleküls ist. Das Gegenkation von Bromat wird Na sein+K+, und H+. Abgesehen von H+, andere Kationen bilden mit dem Bromatanion ein neutrales Salz.

Aber wenn es an H+ dann bildet es Bromsäure (HBrO3). Das ist eine mäßige Säure und Bromat ist seine konjugierte Base.

13. Ist BrO3- polar oder unpolar?

Bromat ist ein asymmetrisches Molekül, daher hat es ein resultierendes Dipolmoment.

Durch den Wert des Dipolmoments kann entschieden werden, ob ein Molekül es ist polar oder unpolar. Aus der BrO3-Lewis-Struktur können wir erkennen, dass es sich um eine tetraedrische Form handelt, die ein asymmetrisches Molekül ist und ein gewisses resultierendes Dipolmoment aufweist.

Das Dipolmoment wirkt von Br auf O, da es von weniger elektronegativen zu stärker elektronegativen Substituenten wirkt.

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BrO3- Dipolmoment

Aus dieser Struktur ist ersichtlich, dass ein gewisses resultierendes Dipolmoment vorhanden ist. Das Molekül ist also von Natur aus polar.

Zusammenfassung

Aus der obigen Diskussion von Bro3- Lewis-Struktur Wir können mit ein paar Dingen schließen, die tetraedrische Geometrie sind, aber der Bindungswinkel ist aufgrund der Abstoßung der einsamen Paare kleiner als erwartet. Das Molekül ist eine konjugierte Base der Säure, aufgrund seiner asymmetrischen Form ist es polar.

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