HClO2-Lewis-Struktur, Eigenschaften: 25 Vollständige schnelle Fakten


Dieser Artikel enthält nur die HClO2-Lewis-Struktur und ihre 31st wichtige Fakten im Detail. Beginnen wir den Artikel mit dem Zeichnen der HClO2-Lewis-Struktur.

Chlorsäure oder HClO2 Lewis-Struktur besteht aus Oxosäure von Halogen Cl. Das zentrale Cl-Atom ist sp3 in dieser Säure hybridisiert. Es gibt ein dπ-pπ Bindung zwischen Cl und O. Es ist weniger sauer als HClO3 aufgrund eines Mangels an einem O-Atom. Es ist eine binäre Verbindung. Die Oxidationsstufe des zentralen Cl in der HClO2-Lewis-Struktur ist +3.

Aufgrund der moderaten Oxidationsstufe kann HClO2 als Oxidations- oder Reduktionsmittel wirken, wirkt aber bei vielen Redoxreaktionen als Oxidationsmittel. Die Molekülgeometrie ist um das zentrale Cl herum tetraedrisch, da zwei Paare von freien Elektronenpaaren und drei Bindungspaare vorhanden sind, von denen eines eine π-Bindung ist.

Einige Fakten dazu HClO2

Die konjugierte Base von HClO2 ist ClO2-, dessen Name Chlorit ist und dessen Suffix auf „ous“ statt „ite“ endet. Basierend auf der konjugierten Base erhält die Säure ihren Namen. Basierend auf der Stabilität der konjugierten Base wird die Säure auch durch ihren Säuregehalt und ihre Stärke bestimmt. Der Oxidationszustand von cl ist in dieser Säure von mittlerem Wert, so dass es zu Disproportionierungsreaktionen neigt und disproportioniert wird hypochlorige (+1) und Chlorsäure (+5).

2 HClO2 → HClO + HClO3

 IIIIIV

Die Molmasse von HClO2 beträgt 68.46 g/mol. Der pka-Wert von Chlorsäure beträgt 1.96, ist also weniger sauer als HClO3.

Das Verfahren zur Herstellung von HClO2 ist die Reaktion von Barium- oder Bleichlorit mit verdünnter Schwefelsäure.

Ba (ClO2)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2 HClO2

Pb(ClO2)2 + H2SO4 → PbSO4 + 2 HClO2

Nur Cl ist ein Halogen, das eine isolierbare Säureformel wie HXO2 bilden kann, weder Bromsäure noch Jodsäure können jemals isoliert werden.

1. Wie zeichnet man die HClO2-Lewis-Struktur?

Für jedes kovalente Molekül ist es sehr wichtig, seine zu zeichnen Lewis-Struktur. Also versuchen wir, die HClO2-Lewis-Struktur zu zeichnen indem Sie einige Protokolle befolgen. Diese HClO2-Lewis-Struktur hilft uns, verschiedene kovalente Charaktere zu finden.

HClO2 Lewis-Struktur
HClO2-Lewis-Struktur

Beim Zeichnen der HClO2-Lewis-Struktur sollten wir die Valenzelektronen für ein ganzes Molekül finden. Wir berechnen die Valenzelektronen für einzelne Atome, die in der HClO2-Lewis-Struktur vorhanden sind, separat und addieren sie. Cl ist ein Element der Gruppe VIIA, also hat es sieben Valenzelektronen in seinem Valenzorbital, O ist ein VIA-Element, also hat es sechs Elektronens und H hat nur ein Elektron.

Die gesamten Valenzelektronen für die Lewis-Struktur von HClO2 sind also 7+(6*2)+1 =20 electrons.

Nun müssen wir das Zentralatom für die HClO2-Lewis-Struktur auswählen. Cl ist unter allen Molekülen im HClO2 größer Lewis-Struktur, also wählen wir Cl als Zentralatom für die HClO2-Lewis-Struktur. Zwei O und H sind mit einer geeigneten Anzahl von Bindungen an das Zentralatom gebunden.

In der HClO2-Lewis-Struktur sollten alle Atome der Oktettregel folgen. Nach der Oktettregel sind also die für jedes Atom benötigten Elektronen 2+(3*8) = 26 Elektronen. Aber die zuvor für die HClO2-Lewis-Struktur berechneten Valenzelektronen sind 20 Elektronen. Der Elektronenmangel beträgt also 26-20 = 6 Elektronen.

Dieser Mangel an sechs Elektronen wird sein akkumuliert durch die 6/2 = 3 Bindungen. In der HClO2-Lewis-Struktur sind also mindestens 3 Bindungen erforderlich. Wir haben alle Atome mit dem Zentralatom um die erforderliche Anzahl von Bindungen hinzugefügt.

Zwei O-Atome werden mit Cl durch zwei Einfachbindungen hinzugefügt und h wird über eine Einfachbindung an ein O gebunden. Ein Säuremolekül sein HClO2 sollte eine -OH-Gruppe enthalten, also sind H-Atome an die O-Stelle gebunden, nicht an die Cl.

Nach Hinzufügen einer geeigneten Anzahl von Einfachbindungen fügten wir bei Bedarf Mehrfachbindungen hinzu. Um die Wertigkeit von Cl und O zu rechtfertigen, fügten wir eine weitere Bindung zwischen Cl und O hinzu. Dies ist ein Doppelbindungscharakter und es ist a dπ-pπ Rückenbindung unterschreiben.

Fügen Sie nun die freien Elektronenpaare über den jeweiligen Atomen hinzu. Zwei O enthält jeweils zwei Paare von freien Elektronenpaaren und Cl enthält auch zwei Paare von freien Elektronenpaaren, die an der Hybridisierung beteiligt sind.

2. HClO2 Lewis-Strukturform

Die Form der HClO2-Lewis-Struktur ist für die freien Elektronenpaare über den zentralen Cl-Atomen und auch um zwei O-Atome verantwortlich. Aufgrund der Abstoßung der einsamen Paarbindungspaare weicht die Form etwas von der tatsächlichen tetraedrischen Form ab.

HClO2-Form

Die Geometrie des HClO2 Lewis-Struktur ist tetraedrisch zusammen mit zwei freien Elektronenpaaren über dem zentralen Cl-Atom. Aber die Elektronengeometrie des Moleküls ist eckig. Ohne die freien Elektronenpaare über den Cl-Atomen wäre die Form der Die HClO2-Lewis-Struktur ist gebogen oder eckig.

Ein Molekül vom Typ AX2  gemäß der VSEPR-Theorie (Valence Shell Electrons Pair) eine lineare Form haben. Wenn jedoch über dem Zentralatom einsame Paare vorhanden sind, wird seine Geometrie oder Form verändert und von der idealen Geometrie abgewichen.

Auch hier ist die Elektronenzahl für das äußere Orbital für die umgebenden Atome sowie das Zentralatom gleich 8 dann wird seine Form tetraedrisch sein. Betrachten wir also die freien Elektronenpaare über dem zentralen Cl-Atom im HClO2 Lewis-Struktur dann sind die Elektronenzahlen 8 und es nimmt eine tetraedrische Geometrie zusammen mit zwei Paaren von Einzelpaaren an.

Aber ohne Einzelpaare, die Form kann nicht linear sein für die HClO2-Lewis-Struktur aufgrund der Elektronendichteabstoßung für O- und Cl-Atome.

3. HClO2-Valenzelektronen

Die gesamten Valenzelektronen für die HClO2-Lewis-Struktur sind die Summe der einzelnen Valenzelektronen für jedes im Molekül vorhandene Atom. Wir berechnen die Valenzelektronen für jedes Atom einzeln und addieren sie dann für die HClO2-Lewis-Struktur.

Das zentrale Atom in der HClO2-Lewis-Struktur ist Cl, das ist Gruppe 17th Element im Periodensystem, hat also sieben Valenzelektronen im Valenzorbital. Diese sieben Elektronen sind an der Bildung von Bindungen oder freien Elektronenpaaren beteiligt, also zählen wir sieben Elektronen für Cl als seine Valenzelektronen.

2nd wichtiges Atom in der HClO2-Lewis-Struktur ist O, das ist Gruppe 16th Element im Periodensystem und gehört auch zur Gruppe VIA. Also hat es sechs Valenzelektronen. Diese sechs Elektronen sind an der Bildung von Bindungen und freien Elektronenpaaren in der HClO2-Lewis-Struktur beteiligt, daher betrachten wir sechs Elektronen für O als dessen Valenzelektronen.

Das verbleibende H-Atom hat ein Valenzelektron in seinem Orbital.

Die gesamten Valenzelektronen in der HClO2-Lewis-Struktur sind also 7+(6*2)+1 = 20 Elektronen.

4. Freie Elektronenpaare der HClO2-Lewis-Struktur

Die freien Elektronenpaare sind für solche Atome verfügbar, die viele Elektronen aus dem Bindungspaar in der Valenzschale oder dem Orbital haben. Nur O- und Cl-Atome haben freie Elektronenpaare in der HClO2-Lewis-Struktur.

In der HClO2-Lewis-Struktur hat CL sieben Valenzelektronen in seiner Valenzschale, aber nicht alle Elektronen sind an der Bindungsbildung oder Abgabe beteiligt, sodass die verbleibenden Elektronen, die nicht an der Bindungsbildung beteiligt sind, als freie Elektronenpaare existieren.

 Cl verwendete nur drei Elektronen zur Bindungsbildung mit zwei O-Atomen, zwei Einfachbindungen und einer Doppelbindung. Der Rest der vier Elektronen, die in der Valenzschale von Cl in der HClO2-Lewis-Struktur vorhanden sind, existiert also als zwei freie Elektronenpaare über dem Cl-Atom.

Jetzt kommen O-Atome, O hat sechs Valenzelektronen, da es ein VIA-Element ist, und beide O bilden zwei Bindungen in der HClO2-Lewis-Struktur. Ein O-Atom macht eine Sigma- und eine π-Bindung mit Cl und das andere O bildet eine Einfachbindung mit Cl und eine Sigma-Bindung mit dem H-Atom.

Im Grunde verwendeten also zwei O-Atome zwei Valenzelektronen bei der Bindungsbildung, und der Rest der vier Elektronen, die nicht an der Bindungsbildung beteiligt sind, aber im Oktett beitragen, existiert als zwei Paare von Einzelpaaren über jedem O Atom in der HClO2-Lewis-Struktur.

H hat keine solche Gelegenheit, also fehlt es an einem einsamen Paar.

5. HClO2 Lewis-Struktur-Oktett-Regel

Alle Atome im Periodensystem versuchen nach der Bindungsbildung, ihr Oktett zu vervollständigen und versuchen, die nächste Edelgaskonfiguration für einen stabilen Zustand zu erreichen, insbesondere folgen s- und p-Blockelemente immer der Oktettregel, und in der HClO2-Lewis-Struktur sind alle Atome aus dem s- und p-Block, sodass sie der Oktettregel folgen müssen.

Die elektronische Konfiguration von Cl ist [Ne]3s23p4, es ist eine Gruppe 17th Element. Cl gehört zur Familie der Halogene und zur Gruppe VIIA. Aus der elektronischen Konfiguration des zentralen Cl-Atoms können wir sagen, dass es sieben Valenzelektronen hat, die in 3s- bzw. 3p-Orbitalen vorhanden sind. Gemäß der Oktettregel sollte das p-Block-Element die Valenzschale mit acht Elektronen erfüllen, also braucht es ein weiteres Elektron, um sein Oktett zu vervollständigen.

Es gibt fünf Elektronen im 3p-Orbital des Cl-Atoms, und die maximale Anzahl von Elektronen, die vom p-Orbital angesammelt werden, beträgt sechs, jetzt bildet es zwei Einfachbindungen mit zwei O-Atomen, die mit zwei Elektronen geteilt werden. Jetzt hat es sechs Elektronen in seinem 3p-Orbital, die einer Hybridisierung unterzogen werden. Cl erfüllt also sein Oktett, indem es Bindungen mit O bildet, das eine Hybridisierung durchläuft.

Nun für O ist die elektronische Konfiguration, [Er] 2s22p4. O ist Gruppe 16th -Element und VIA-Element. Es hat also sechs Valenzelektronen, wobei sich zwei Elektronen im 2s-Orbital und vier Elektronen im 2p-Orbital befinden. O ist auch ein p-Blockelement, daher sollte es der Oktettregel folgen, indem es sein 2p-Orbital durch sechs Elektronen vervollständigt.

Jetzt bildet O zwei Bindungen, eine mit Cl und eine mit H, oder eine Doppelbindung mit Cl-Atomen. In diesen beiden Bindungen teilt O seine zwei Elektronen und die anderen zwei Elektronen kommen von der Cl- oder H-Stelle. Nach der Beteiligung an der Bindungsbildung vervollständigt O sein Oktett, indem es seine erfüllt 2p-Orbital von sechs Elektronen und zwei Elektronen befinden sich bereits im 2s-Orbital.

H ist ein Blockelement mit einem Elektron in seinem Orbital. Damit das s-Blockelement die Oktettregel vervollständigt, benötigt es zwei Elektronen im s-Orbital, da das s-Orbital nur maximal zwei Elektronen ansammeln kann, da es eine Unterschale hat. H geht also eine Bindung mit O ein, um eines seiner Elektronen zu teilen, und das andere von der O-Stelle, um sein Oktett zu vervollständigen.

6. Formale Ladung der HClO2 Lewis-Struktur

Der Oxidationszustand von Cl in der HClO2-Lewis-Struktur ist +3, aber wir können nicht vorhersagen, ob das Molekül geladen oder neutral ist. Wir müssen also die Formalladung für das Molekül berechnen, indem wir die gleiche Elektronegativität für jeden einzelnen Substituenten berücksichtigen.

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 HClO2-Lewis-Struktur sind drei verschiedene Substituenten vorhanden, also müssen wir die formale Ladung für ein einzelnes Atom berechnen.

Die formale Ladung von Cl ist 7-4-(6/2) = 0

Die formale Ladung von O ist 6-4-(4/2) = 0

Die formale Ladung von H ist 1-0-(2/2) = 0

Aus der Berechnung der formalen Ladung der HClO2-Lewis-Struktur geht also hervor, dass das Molekül neutral ist und keine Ladung darauf erscheint oder die Ladung vollständig neutralisiert ist.

7. HClO2 Lewis-Strukturwinkel

Aufgrund der Abstoßung zwischen freien Elektronenpaaren und Bindungspaaren nimmt der Bindungswinkel gegenüber dem erwarteten Wert in der HClO2-Lewis-Struktur ab. Wenn ein Abweichungsfaktor vorhanden ist, weicht der Bindungswinkel immer für die richtige Ausrichtung der Atome im Molekül ab.

HClO2-Bindungswinkel

Die Geometrie um das zentrale Cl in der HClO2-Lewis-Struktur ist tetraedrisch, zusammen mit zwei Paaren freier Elektronenpaare. Also das Erwartete Bindungswinkel sollte 109.5 betragen0 nach der VSEPR-Theorie. Aber hier, wenn der O-Cl-O-Bindungswinkel 109 annimmt0 dann sollte es eine massive Abstoßung zwischen der Doppelbindung und den Einzelpaaren geben.

Wir wissen, dass Einzelpaare und Doppelbindungen mehr Platz benötigen. Das Molekül existiert also nicht mehr in seiner stabilen Form. Um eine solche Art der Abstoßung zu vermeiden, nimmt der O-Cl-O-Bindungswinkel von seinem ursprünglichen Wert ab und es sollte in der Nähe von 104 sein0. Tatsächlich nimmt es eine gebogene Form an, sodass der Bindungswinkel für die richtige Orientierung von Bindungspaaren sowie Einzelpaaren abnimmt.

Wiederum wird ein anderer Bindungswinkel Cl-OH auch in der HClO2-Lewis-Struktur beobachtet. Dieser Bindungswinkel ist nahezu 1040 weil die Struktur wie ein Wassermolekül V-förmig ist. Eigentlich ist die Geometrie um das O herum tetraedrisch mit zwei freien Elektronenpaaren, aber hier ist die Abstoßung wegen ihr geringer als im vorherigen Fall Cl-O-Einfachbindung vorhanden ist und der Bindungsabstand einer Einfachbindung immer größer ist als der einer Doppelbindung.

Hier ist also die Abstoßung von Einzelpaaren geringer und der Bindungswinkel nahezu 1040 wie ein Wassermolekül, da es die gleiche Form wie Wasser annimmt.

8. HClO2 Lewis-Strukturresonanz

Die konjugierte Base der HClO2-Lewis-Struktur ist stärker resonanzstabilisiert als das Säuremolekül. Im Chlorus-Ion (ClO2-) können die Elektronenwolken aufgrund der negativen Ladung zwischen verschiedenen Skelettformen durch Resonanz delokalisiert werden.

HClO2-Resonanzstrukturen

Alle drei Strukturen sind unterschiedliche Resonanzformen der konjugierten Base der HClO2-Lewis-Struktur. Unter drei Strukturen ist III die Resonanzstruktur, die mehr beiträgt, da sie stabiler ist aufgrund einer stärker kovalenten Bindungs und die negative Ladung ist über dem elektronegativen Atom Cl vorhanden.

Nach dieser Struktur kommt II, da sie eine geringere Anzahl kovalenter Bindungen als Struktur I, aber mehr als Struktur I enthält. Die Struktur I trägt weniger bei oder ist weniger stabil, da sie eine geringere Anzahl kovalenter Bindungen und eine positive Ladung über der Struktur enthält elektronegatives Cl-Atom, das ein Destabilisierungsfaktor ist.

Die Gesamtstabilität der konjugierten Base der HClO2-Lewis-Struktur ist III>II>I.

9. HClO2-Hybridisierung

Die Orbitalenergie von Cl und O ist unterschiedlich und es ist nicht einfach, eine kovalente Bindung zu bilden, daher werden sie durch Mischen des Orbitals hybridisiert, um ein Hybridorbital mit äquivalentem Orbital zu erzeugen und eine stabile kovalente Bindung zu bilden. Das zentrale Cl ist sp3 hier hybridisiert.

Wir haben die Formel verwendet, um die Hybridisierung der HClO2-Lewis-Struktur vorherzusagen:

H = 0.5 (V+M-C+A), wobei H= Hybridisierungswert, V Zahl der Valenzelektronen im Zentralatom, M = umgebende einwertige Atome, C=Nr. des Kations, A=Nr. des Anions.

In der HClO2-Lewis-Struktur ist das zentrale Cl-Atom ½(6+2) = 4 (sp3)

Struktur    Hybridisierungswert  Zustand der Hybridisierung des Zentralatoms    Bindungswinkel
Linear           2          sp/sd/pd            1800
Planer trigonal    3sp2                 1200
Tetraeder      4sd3/sp3            109.50
Trigonal bipyramidal 5sp3d/dsp3          900 (axial), 1200(äquatorial)
Oktaeder            6sp3d2/ D2sp3          900
Fünfeckig bipyramidal  7sp3d3/d3sp3            900, 720

           

Aus der Hybridisierungstabelle können wir sagen, ob der Hybridisierungswert für irgendein Zentralatom ist 4 dann sollte es sp sein3 hybridisiert.

Betrachten wir die Hybridisierung des zentralen Cl in der HClO2-Lewis-Struktur.

HClO2-Hybridisierung

Aus dem Kastendiagramm des HClO2 Lewis-Struktur, können wir sagen, dass zwei freie Elektronenpaare über Cl auch ein Hybridorbital darstellen, und wir können die π-Bindung bei der Hybridisierung nicht berücksichtigen. Hier sind ein s- und drei p-Orbitale beteiligt.

10. HClO2-Löslichkeit

HClO2 löslich in,

  • Wasser
  • Benzol
  • Tetrachlorkohlenstoff

11. Ist HClO2 wasserlöslich?

HClO2 ist partiell ionisch und polar, also wasserlöslich.

12. Ist HClO2 ein Elektrolyt?

Ja, HClO2 ist ein Elektrolyt in wässriger Lösung.

13. Ist HClO2 ein starker Elektrolyt?

Ja, die Elektrolyse produziert starke H+-Ionen, also ist es ein starker Elektrolyt.

14. Ist HClO2 sauer oder basisch?

Aufgrund des Vorhandenseins von sauren Protonen ist HClO2 sauer.

15. Ist HClO2 eine starke Säure?

HClO2 ist aufgrund des Vorhandenseins starker elektronegativer Cl- und O-Atome eine starke Säure.

16. Ist HClO2 mehrprotonige Säure?

Nein, HClO2 ist eine einprotonige Säure.

17. Ist HClO2 eine Lewis-Säure?

Nein, in HClO2 ist keine freie Stelle vorhanden.

18. Ist HClO2 eine Arrhenius-Säure?

HClO2 setzt H frei+ Ion in wässrigem Medium, es handelt sich also um eine Arrhenius-Säure.

19. Ist HClO2 polar oder unpolar?

Ja, HClO2 ist aufgrund seiner asymmetrischen Struktur und seines resultierenden Dipolmoments ein polares Molekül.

20. Ist HClO2 linear?

Nein, HClO2 ist gebogen.

21. Ist HClO2 paramagnetisch oder diamagnetisch?

Da keine ungepaarten Elektronen vorhanden sind, ist HClO2 diamagnetisch.

22. HClO2-Siedepunkt

Der Siedepunkt von HClO2 ist aufgrund des Aufbrechens einer Doppelbindung hoch.

23. Ist HClO2 ionisch oder kovalent?

HClO2 ist ein kovalentes Molekül.

24. Bildet HClO2 Wasserstoffbrückenbindungen?

Nein, im HClO2 ist keine H-Brücke vorhanden.

25. Ist HClO2 binär oder Oxosäure

Ja, HClO2 ist eine binäre Oxosäure von Halogen.

Fazit

HClO2 ist eine starke Säure, da ihre konjugierte Base stabiler ist. Die Säure ist aufgrund der geringeren Anzahl an O-Atomen weniger stark als HClO3.

Biswarup Chandra Dey

Hallo......ich bin Biswarup Chandra Dey, ich habe meinen Master in Chemie abgeschlossen. Mein Fachgebiet ist Anorganische Chemie. Bei Chemie geht es nicht nur darum, Zeile für Zeile zu lesen und auswendig zu lernen, es ist ein Konzept, das auf einfache Weise zu verstehen ist, und hier teile ich mit Ihnen das Konzept über Chemie, das ich lerne, weil Wissen es wert ist, es zu teilen.

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