9 Fakten zur KrCl4-Lewis-Struktur und -Eigenschaften: Warum und wie

KrCl₄ oder Kryptontetrachlorid ist a tetrakoordiniert halogenierte Verbindung mit einer Molmasse von 225.61 g/mol. Lassen Sie uns über KrCl sprechen₄ im Detail.

KrCl₄ ist eine Verbindung des inerten Elements von Kr, und Kr kann im Allgemeinen nicht mit anderen Elementen reagieren, aber aufgrund der Anwesenheit von elektronegativen Cl-Atomen ist die Schwellenenergie zwischen ihnen fast gleich. Das Molekül ist aufgrund des Vorhandenseins von vier elektronegativen Atomen reaktiv und es gibt vier Sigma-Bindungen.

Lassen Sie uns einen Blick auf einige wichtige Themen von KrCl werfen₄ wie Lewis-Struktur, Hybridisierung, Bindungswinkel und Valenzelektronen mit entsprechenden Erklärungen im folgenden Artikel.

1. Wie zeichnet man die KrCl₄ Lewis-Struktur

Lewis-Struktur von KrCl₄ kann uns eine klare Vorstellung von den molekularen Eigenschaften von KrCl geben₄. Versuchen wir, die Lewis-Struktur von KrCl zu zeichnen₄ in verschiedenen Folgeschritten.

Valenzelektronen zählen

Das Zählen der Valenzelektronen für ein Molekül ist die erste Neuzeichnung, die seine Lewis-Struktur richtig zeichnet. Hier sind die Valenzelektronen insgesamt 36. Jetzt können wir diese Valenzelektronen erklären, indem wir die Valenzelektronen von Kr als 8 und für vier Cl-Atome als jeweils 7 addieren, und wir haben sie einfach zusammengezählt.

Wahl des Zentralatoms

Die Wahl des Zentralatoms zum Zeichnen der Lewis-Struktur ist ein weiterer wichtiger Schritt. Hier wird aus zwei Gründen Kr als Zentralatom gewählt. Der erste Grund ist, dass Kr größer ist als Cl, sodass es alle Atome um sich herum ansammeln kann, und der zweite Grund, warum Kr elektropositiver ist als Cl.

Befriedigung des Oktetts

Beim Zeichnen der Lewis-Struktur sollte immer darauf geachtet werden, dass jedes Atom die Oktettregel befolgen sollte, indem es sein Valenzorbital vervollständigt, entweder Elektronen von anderen aufnimmt oder teilt. Hier hat Kr also vier Elektronen, die mit vier Cl-Atomen und zwei Paaren von Einzelpaaren geteilt werden, und jedes Cl teilt sich ein Elektron, um dem Oktett zu folgen.

Befriedigung der Wertigkeit

Um den für KrCl erforderlichen Oktett-Gesamtelektronen zu gehorchen₄ sind 8+(4*8) = 40, aber die gesamten Valenzelektronen sind 36, also sollten wir, um die Valenz jedes Atoms zu erfüllen, ½(40-36) = 2 Bindungen hinzufügen, aber Kr ist sechswertig, also bildet es vier Sigma-Bindungen mit vier Cl-Atome und zwei freie Elektronenpaare und jedes Cl bildet eine Bindung, die ihre Monovalenz erfüllt.

Weisen Sie die einsamen Paare zu

Im letzten Schritt ordnen wir die nicht gebundenen Elektronen den jeweiligen Atomen zu. Diese Elektronen kommen zuletzt, nachdem sie die Valenz erfüllt haben. Kr hat 8 Valenzelektronen und nur vier Elektronen sind an der Bindungsbildung beteiligt. Die verbleibenden vier Elektronen und sechs Elektronen jedes Cl existieren als einsame Paare über ihnen.

2. KrCl₄ Lewis-Struktur Form

Die Form der Lewis-Struktur ist sehr speziell für das Molekül, das die gleiche Umgebung hat. Jetzt versuchen wir etwas über die Form von KrCl zu erfahren₄ im folgenden Abschnitt.

Die Form des KrCl₄ is quadratisch planar gemäß der folgenden Tabelle,

Aufgrund des Vorhandenseins von zwei Paaren von Einzelpaaren ist es eine AXE₄E₂ Art des Moleküls gem VSEPR (Valence Shell Electrons Pair Theory) und nahm eine quadratische planare Form an, aber seine Geometrie ist oktaedrisch. Vier Cl-Atome bilden vier Ecken der quadratischen planaren Einheit.

3. KrCl₄ Valenzelektronen

Mit Hilfe von Valenzelektronen kann jedes Atom mit einem anderen eine stabile Bindung eingehen, und auch die Valenz wird gerechtfertigt. Lassen Sie uns die gesamten Valenzelektronen für KrCl berechnen₄.

Die gesamten Valenzelektronen von KrCl₄ ist 36, weil 8 Elektronen von Kr kommen und für jedes Cl 7 sind, also sind die Zahlen für 4 Cl-Atome 28, und wir addieren sie einfach durch ihr stöchiometrisches Verhältnis. Also die Valenzelektronen von KrCl₄ sind die Summe jedes Atoms.

• Lassen Sie uns die gesamten Valenzelektronen für das System separat berechnen.
• Die Valenzelektronen für zentrales Kr sind 8
• Die Valenzelektronen für das umgebende Cl-Atom sind 7
• Also Gesamtvalenzelektronen für KrCl₄ ist 8+(7*4) = 36

4. KrCl₄ Lewis-Struktur-Oktett-Regel

Um die Wertigkeit jedes Atoms zu befriedigen, gehorchen sie dem Oktett nach der Bindungsbildung, indem sie ihr Valenzorbital vervollständigen. Diskutieren Sie nun das Oktett von KrCl₄ im Detail.

Kr hat sein Oktett bereits vervollständigt, da es ein Edelgas ist und seine Konfiguration ist [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ und Cl müssen das Oktett während der Bindungsbildung vervollständigen. Weil seine Valenzschale nicht abgeschlossen ist, da seine Konfiguration [Ne] 3s ist²3p⁶. Während der Bindungsbildung teilt sich jedes Cl ein Elektron und vervollständigt sein Oktett.

Um dem Oktett für den p-Block Kr und Cl zu gehorchen, beträgt der Gesamtbedarf an Elektronen 8 + (4 * 8) = 40. Aber die Valenzelektronen sind 36, also sammeln sich die verbleibenden Elektronen durch 4/2 = 2 Bindungen an, um ihre Valenz zu befriedigen. Durch die Vervollständigung des Oktetts werden sowohl Kr als auch Cl von ihrer stabilen Wertigkeit durch Bildung einer Einfachbindung befriedigt.

5. KrCl₄ Lewis-Struktur Einzelpaare

Einzelpaare sind jene Valenzelektronen, die nicht an der Bindungsbildung teilnehmen, sie sind nicht gebundene Elektronen. Zählen wir die freien Elektronenpaare von KrCl₄.

KrCl₄ hat 14 freie Elektronenpaare oder 28 freie Elektronenpaare, die von Kr und Cl kommen. Weil Kr 8 Valenzelektronen hat und nur 4 Elektronen zur Bindungsbildung verwendet werden. In Cl gibt es 7 Valenzelektronen und nur 1 Elektron wird in Bindung verwendet und die restlichen Elektronen existieren in Einzelpaaren.

• Einsame Elektronenpaare werden nach folgender Formel berechnet: Nicht gebundene Elektronen = Valenzelektronen – Bindungselektronen.
• Das einsame Paar über Kr ist 8-4 = 4
• Die einsamen Paare über Cl sind 7-1 = 6
• Also die gesamten freien Elektronenpaare von KrCl₄ ist 4 + (6*4) = 28 freie Elektronenpaare.

6. KrCl₄ Winkel der Lewis-Struktur

Ein Bindungswinkel ist der Winkel, den die Atome bilden, die in einem Molekül für die richtige Orientierung und Form vorhanden sind. Berechnen Sie nun den Bindungswinkel von KrCl₄ im nächsten Teil.

Der Bindungswinkel Cl-Kr-Cl ist perfekt 90⁰ Da es sich um eine quadratische Pyramidenform handelt, ist der Bindungswinkel der ideale Wert. Alle Cl-Atome ergeben die perfekten 90⁰ Bindungswinkel mit zentralem Kr und die über Kr vorhandenen freien Elektronenpaare sind aufgrund der größeren Größe von Kr weit entfernt. Es besteht also keine Chance, dass einsame Paare abgestoßen werden.

• Tatsächlich wird der Bindungswinkel durch die Bents-Regel der Hybridisierung vorhergesagt, COSθ = (p-1)/p.
• Die Hybridisierung von KrCl₄ ist sp³d², also ist das p-Zeichen 3/6^th oder ½.
• Der Bindungswinkel ist also COSθ = [(1/2)-1]/(1/2)
• Θ = KOS^-1(-1) = 180⁰
• Der Bindungswinkel beträgt also 180⁰-90⁰ = 90⁰.

7. KrCl₄ Lewis-Struktur formelle Gebühr

Mit dem Konzept der formalen Ladung können wir die Größe der Ladung vorhersagen und welches Atom sich ansammelt, was berechnet werden kann. Lassen Sie uns die Formalgebühr für KrCl berechnen₄.

Die formelle Anklage von KrCl₄ ist 0, weil die formale Nettoladung, die die einzelnen Atome besitzen, 0 ist und aus diesem Grund die formale Gesamtladung 0 ist. Das Molekül ist stabil und jedes Atom, das über dem Molekül vorhanden ist, wird durch seinen Oxidationszustand und seine Wertigkeit befriedigt, also wird es keine Ladung geben erscheinen auf dem Molekül.

Lassen Sie uns den Wert der über H oder P vorhandenen formalen Ladung mit der Formel FC = N überprüfen_v - N_lp -1/2 N_bp

• Die formale Ladung über dem Kr-Atom ist 8-4-(8/2) = 0
• Die formale Ladung des überliegenden Cl-Atoms ist 7-6-(2/2) = 0
• Aus den obigen Daten wird also KrCl bestätigt₄ ist ein elektrisch stabiles Molekül mit 0 Formalladungen.

8. KrCl₄ Resonanz der Lewis-Struktur

Resonanz ist die Delokalisierung von Elektronenwolken durch verschiedene Skelettformen des Moleküls. Mal sehen, ob das für eine KrCl möglich ist₄ Resonanzstruktur oder nicht.

KrCl₄ Resonanz aufgrund des Vorhandenseins von freien Elektronenpaaren über Cl zeigt, wirkt als überschüssige Elektronenwolke und kann durch die Bindung über das Kr delokalisiert werden. KrCl₄ zeigt allgemein zwei Resonanzstrukturen. Einer ist stabiler und ein anderer ist weniger stabil, basierend auf der Anzahl der kovalenten Bindungen und Ladungen.

Struktur I ist stabiler, da sie die gleiche Anzahl kovalenter Bindungen wie Struktur II enthält, aber über dem Molekül erscheint keine Ladung. Aber Struktur II enthält eine Doppelbindung zwischen Kr und Cl, aber die positive Ladung erscheint über den elektronegativen Cl-Atomen, was ein destabilisierender Faktor ist und einen geringeren Beitrag leistet.

9. KrCl₄ Hybridisierung

Hybridisation ist ein theoretisches Konzept, bei dem das Mischen von Atomorbitalen ein neues Hybridorbital mit äquivalenter Energie bildet. Lassen Sie uns die Hybridisierung von KRCL4 vorhersagen.

KrCl₄ ist sp³d² hybridisiert, was in der folgenden Tabelle bestätigt wird,

• Wir können die Hybridisierung nach der Konventionsformel berechnen, H = 0.5 (V + M-C + A),
• Die Hybridisierung des zentralen Kr ist also ½(8+4+0+0) = 6 (sp³d²)
• An der Hybridisierung sind ein s-Orbital, drei p-Orbitale und zwei d-Orbitale von Kr beteiligt.
• Die einsamen Paare über Kr sind ebenfalls an der Hybridisierung beteiligt.

10. Ist KrCl₄ polar oder unpolar?

Polarität oder Nichtpolarität hängt vom Vorhandensein des Dipolmoments ab, das von den Atomen des Moleküls erzeugt wird. Mal sehen, ob KrCl₄ polar ist oder nicht.

KrCl₄ ist aufgrund seiner symmetrischen Molekülform ein unpolares Molekül. Alle Richtungen des Dipolmoments heben sich aufgrund der symmetrischen Form des Moleküls gegenseitig auf. Die Größe des Dipolmoments ist immer gleich, weil alle umgebenden Atome Cl sind.

Zusammenfassung

KrCl₄ Molekül ist reaktiver, da die gesamte Sigma-Elektronendichte jeder Bindung zur elektronegativen Cl-Stelle gezogen wird. So werden die Bindungen schwächer und können leicht gespalten werden und es wird als Chlorierungsmittel in organischen Reaktionen verwendet.

Biswarup Chandra Dey

Hallo……ich bin Biswarup Chandra Dey, ich habe meinen Master in Chemie an der Central University of Punjab abgeschlossen. Mein Spezialgebiet ist Anorganische Chemie. In der Chemie geht es nicht nur darum, Zeile für Zeile zu lesen und auswendig zu lernen, es ist ein Konzept, das leicht zu verstehen ist, und hier teile ich mit Ihnen das Konzept der Chemie, das ich lerne, weil es sich lohnt, Wissen zu teilen.