Antimonpentachlorid (SbCl5) hat ein zentrales Antimonatom (Sb) mit fünf Valenzelektronen, das Einfachbindungen mit fünf Chloratomen (Cl) bildet, die jeweils sieben Valenzelektronen beisteuern. Die Lewis-Struktur umfasst fünf Sb-Cl-Bindungen und keine freien Elektronenpaare auf Sb, was zu insgesamt 5 Bindungselektronen führt. Dieses Molekül nimmt eine trigonal-bipyramidale Geometrie mit Bindungswinkeln von 7° zwischen axialen und äquatorialen Cl-Atomen und 10° zwischen den äquatorialen Cl-Atomen an. Die Fähigkeit von Sb, sein Oktett zu erweitern, ist für diese Struktur von entscheidender Bedeutung und beeinflusst ihre Reaktivität und physikalischen Eigenschaften.
SbCl5 ist eine Verbindung in flüssiger Form, die wie eine rötlich-gelbe rauchende Flüssigkeit mit stechendem Geruch aussieht. Menschliche Augen und Schleimhäute werden durch seine Dämpfe gereizt. SbCl5-Flüssigkeit verfestigt sich bei 37 Grad Faraday. Es ist korrosiv gegenüber verschiedenen Geweben und einigen Metallen. Hier diskutieren wir über die SbCl5-Lewis-Struktur.
Wie zeichnet man die Lewis-Struktur für SbCl5?
Es gibt zwei Hauptregeln für Lewis-Struktur zeichnen eines Moleküls oder einer chemischen Verbindung.
- Zuerst muss die Anzahl der Valenzelektronen jedes Elements oder Atoms gezählt oder notiert werden, das in dem Molekül oder den chemischen Verbindungen oder Ionen vorhanden ist. Wenn die Ionen da sind, dann zähle die Ladungen darauf.
- Vervollständigen Sie das Oktett jedes Elements oder Atoms, indem Sie Elektronenpaare nach der Bindung von Atomen aneinander setzen, dh jedes Element hat acht Elektronen in seiner äußeren Umlaufbahn, außer Wasserstoff, der nur zwei Elektronen in seiner äußeren Hülle hat. Manchmal bildet das Molekül Doppel- oder Dreifachbindungen. Mehrfachbindungen bilden sich nur mit einigen Elementen wie Sauerstoff (O), Kohlenstoff (C), Stickstoff (N), Phosphor (P) und Schwefel (S) und selten mit Cl.
Die chemische Formel für Antimonpentachlorid ist SbCl5.
Das Molekulargewicht von SbCl5 beträgt 299.0 g mol-1.
Die Molekülgeometrie von SbCl5 ist trigonal-bipyramidal (in Flüssigkeit).
SbCl52 hat sp3d Hybridisierung.
SbCl5 ist von Natur aus unpolar polar.
Antimonpentachlorid dh SbCl5 Lewis-Struktur besteht hauptsächlich aus zwei Elementen Antimon und Chlor. Im SbCl5 sind ein Antimonatom und fünf Chloratome vorhanden Lewis-Struktur. SbCl5 Lewis-Struktur hat zehn Bindungselektronen und dreißig Nichtbindungselektronen. Es ist ziemlich einfach, das SbCl5 zu zeichnen Lewis-Struktur.
Zum Zeichnen der SbCl5-Lewis-Struktur Das erste ist, die Anzahl der in der Struktur vorhandenen Valenzelektronen zu zählen, dh die Valenzelektronen jedes in der Struktur vorhandenen Elements zu zählen. Zählen Sie also die Valenzelektronen, die am Antimonatom und den Chloratomen vorhanden sind.
Um die Valenzelektronen eines Atoms oder Elements zu zählen, überprüfen Sie seine Position in den Gruppen des Periodensystems. Da das Element Antimon in der fünfzehnten Gruppe (15th Gruppe) des Periodensystems und das Element Chlor in der siebzehnten Gruppe 17th Gruppe) des Periodensystems. Antimon hat also fünf und das Chlor hat sieben Valenzelektronen.
Daher Gesamtvalenzelektronen für Antimon = 5
Gesamtvalenzelektronen für Chlor = 7
Also Gesamtvalenzelektronen für SbCl5 Lewis-Struktur = 5 (Sb) + 7×5 (Cl5) = 40
Zweitens muss das am wenigsten elektronegative Element des SbCl5-Moleküls ausgewählt werden, um es während des Ziehens in die zentrale Position zu bringen Lewis-Struktur, da sie eher bereit sind, Elektronen mit den benachbarten umgebenden Elementen oder Atomen zu teilen. In diesem Molekül beträgt die Elektronegativität von Antimon 2.05 und die Elektronegativität von Chlor 3.16. Antimon ist also von Natur aus weniger elektronegativ als Chlor. Antimon sollte sich also in der zentralen Position der Struktur befinden, umgeben von fünf Chloratomen.
Der dritte Punkt ist, alle Atome durch Bindung miteinander zu verbinden. Ziehen Sie also einzelne Sb-Cl-Bindungen zwischen einem Antimon- und fünf Chloratomen, um sie miteinander zu verbinden. Mittel ziehen fünf Einfachbindungen zwischen allen fünf Chloratomen mit zentralem Antimonatom.
Zählen Sie nun das untere SbCl5 Lewis-Struktur Valenz, eine Einfachbindung hat zwei Elektronen. In der SbCl5-Lewis-Struktur werden fünf Einfachbindungen gebildet. Von den insgesamt vierzig Valenzelektronen gewöhnen sich also zehn Valenzelektronen an Zeichnen Sie die SbCl5-Lewis-Struktur.
Also 40 – 10 = 30 Valenzelektronen
Es bleiben also mehr als XNUMX Valenzelektronen zum Binden übrig.
Jetzt müssen wir die Gesamtzahl der Elektronenpaare finden. Wir haben insgesamt vierzig Valenzelektronen und dieser Wert wird durch zwei geteilt, um die Gesamtzahl der Elektronenpaare zu zählen.
Daher ist die Gesamtzahl der Elektronenpaare = Gesamtzahl der Valenzelektronen ÷ 2
Daher ist die Gesamtzahl der Elektronenpaare = 40 ÷ 2 = 20
SbCl5-Lewis-Struktur-Oktett-Regel
SbCl5 Lewis Struktur-Oktett-Regel sagt uns etwas über die Vervollständigung des Oktetts der äußeren Atome. Die Valenzschale eines Atoms mit acht Elektronen wird als Oktett bezeichnet. SbCl5 Lewis-Struktur mit fünf Chlorelementen als äußerste Atome und es werden acht Elektronen benötigt, um das Oktett von Chloratomen in seiner Valenzschale zu vervollständigen. Hier befindet sich das Antimonatom im erweiterten Oktett, da Antimon fünf Sb-Cl-Bindungen hat, was bedeutet, dass sich in seiner äußersten Schale zehn statt acht Elektronen befinden. Dann sollten alle verbleibenden Valenzelektronen auf das Chloratom gesetzt werden, bis sie acht Elektronen haben, um das Oktett zu vervollständigen.
Nun, von den insgesamt vierzig Valenzelektronen der SbCl5-Lewis-Struktur teilen sich zehn Elektronen das zentrale Sb-Atom in fünf Bindungspaaren mit fünf Cl-Atomen. Dann bedeuten die verbleibenden dreißig Elektronen, dass fünfzehn einsame Elektronenpaare in fünf Cl-Atomen verteilt werden, dh drei einsame Elektronenpaare für jeweils fünf Cl-Atome.
Nun die fünf Chloratome im SbCl5 Lewis-Struktur abgeschlossen ist sein Oktett, da sie alle acht Elektronen in ihrer Valenzschale haben. [Punkte repräsentierten sechs Elektronen an Chloratomen und zwei Elektronen als fünf Einfachbindungen mit Antimon].
Daraus schließen wir, dass die SbCl5-Lewis-Struktur nicht der Oktett-Regel gehorcht, da das zentrale Antimon (Sb)-Atom zehn Elektronen hat, was ein erweitertes Oktett bedeutet.
Formale Ladungen der SbCl5-Lewis-Struktur
Die Stabilität in jedem Lewis-Diagramm ist größer, wenn Atome weniger formale Ladungen haben. Es gibt eine Formel zur Berechnung der formalen Ladung eines beliebigen Atoms im Lewis-Diagramm.
Formale Ladung = (Valenzelektronen – einsames Elektronenpaar – ½ Bindungselektronen)
Zuerst sollten wir das Formale zählen Ladung an allen fünf Chloratomen der SbCl5-Lewis-Struktur. Es gibt gleiche einsame Elektronenpaare und gebundene Elektronenpaare an Chloratomen der Struktur, also können wir nur die formale Ladung von nur einem Chloratom zählen.
Chloratom: Valenzelektronen für Cl = 07
Einsame Elektronenpaare für Cl = 06
Bindungselektronen mit Cl = 2 (eine Einfachbindung)
Formelle Ladung von Cl = (7 – 6 – 2/2) = 0
Alle fünf Chloratome haben also null Formalladungen.
Antimonatom: Valenzelektron für zentrales Sb-Atom = 05
Einsame Elektronenpaare am zentralen Sb-Atom = 00
Bindungselektronen um zentrales Sb-Atom =10 (fünf Einfachbindungen)
Formelle Ladung von Sb = (05 – 0 – 10/2) = 0
Das zentrale Antimonatom in der SbCl5-Lewis-Struktur hat also keine formale Ladung.
SbCl5-Lewis-Struktur-Einzelpaare
Wenn wir die SbCl5-Lewis-Struktur sehen, können wir sehen, dass es sechs einsame Elektronenpaare an jedem der äußersten Chloratome der SbCl5-Lewis-Struktur gibt, also gibt es insgesamt dreißig einsame Elektronenpaare an allen fünf äußeren Chloratomen.
In ähnlicher Weise hat das zentrale Antimonatom der SbCl5-Lewis-Struktur kein einsames Elektronenpaar in seiner Valenzschale. Da Antimon sein Oktett mit erweiterten Elektronen vervollständigt hat, da es fünf Bindungen mit Cl hat, bedeutet dies 10 Bindungselektronen. Sb hat also ein erweitertes Oktett und das SbCl5 Lewis-Struktur hat 6×5 + 0 = 30 einsame Elektronenpaare. Daher beträgt die Gesamtzahl der einsamen Elektronenpaare in der SbCl5-Lewis-Struktur dreißig.
SbCl5-Lewis-Strukturform
Die SbCl5-Lewis-Struktur hat gemäß ihrer Molekülgeometrie eine trigonal-bipyramidale Form. Die trigonal-bipyramidale Form ist darauf zurückzuführen, dass das zentrale Antimonatom mit fünf Bindungspaaren verbunden wird. Die VSEPR-Theorie besagt also, dass es keine Abstoßung zwischen den Bindungspaarelektronen gibt, da kein einsames Elektronenpaar vorhanden ist. Es gibt also innerhalb jeder Sb-Cl-Bindung einen Bindungswinkel von 90 Grad. Die VSEPR-Theorie ergibt AX5N0 generische Formel für SbCl5.
Da das zentrale Antimonatom der SbCl5-Lewis-Struktur nur fünf Bindungspaare von Elektronen hat und kein einsames Elektronenpaar bedeutet, dass es fünf Abschnitte der Elektronendichte hat, hat es aufgrund des Bindungswinkels von 90 Grad eine trigonal-bipyrimidale Molekülgeometrie und eine quadratisch-pyrimidale Elektronengeometrie.
SbCl5-Hybridisierung
SbCl5 Hybridisierung von Lewis-Strukturen wird durch die sterische Zahl seiner zentralen Antimonatome gefunden.
Die Summe der Gesamtzahl der gebundenen Atome, die mit dem Zentralatom und dem darauf vorhandenen einsamen Elektronenpaar verbunden sind, wird als sterische Zahl bezeichnet.
Sterische Zahl von SbCl5 = (Anzahl der mit Antimon verbundenen Elemente oder Atome + einsames Elektronenpaar auf Antimon)
Gemäß der SbCl5-Lewis-Struktur ist Antimon mit fünf Chloratomen verbunden, an denen sich keine einsamen Elektronenpaare befinden.
Also, SbCl5 sterische Zahl = 5 + 0 = 5
Da die berechnete sterische Zahl der SbCl5-Lewis-Struktur fünf ist, hat sie sp3d Hybridisierung von Antimon in SbCl5-Struktur.
Die SbCl5-Lewis-Struktur hat einen Winkel von etwa 90 Grad. Das zentrale Antimonatom hat kein einsames Elektronenpaar, wodurch die fünf Chloratome in einem 90-Grad-Bindungswinkel zueinander stehen.
Wie können die Lewis-Strukturen von SiCl2Br2 und SbCl5 verglichen werden?
Der Vergleich zwischen den Lewis-Strukturen von SiCl2Br2 und SbCl5 zeigt interessante Unterschiede in ihren Eigenschaften. SiCl2Br2 hat ein zentrales Siliziumatom, das an zwei Chlor- und zwei Bromatome gebunden ist, während SbCl5 aus einem zentralen Antimonatom besteht, das an fünf Chloratome gebunden ist. Diese unterschiedliche Anordnung wirkt sich auf ihre Reaktivität und Stabilität aus und unterstreicht, wie wichtig es ist, dies zu berücksichtigen sicl2br2 lewis Struktur und Eigenschaften beim Vergleich dieser Verbindungen.
Resonanz der SbCl5-Lewis-Struktur
In Resonanzstrukturen variiert die Elektronenverteilung von einer Struktur zur anderen. So sehen wir die Regeln an Zeichnen Sie die Resonanzstruktur eines beliebigen Lewis Struktur, es werden Mehrfachbindungen in der Struktur benötigt und das benachbarte Atom hat mindestens ein einsames Elektronenpaar. Wenn diese Bedingungen in irgendeiner Struktur erfüllt werden, können wir ihre Resonanzstruktur zeichnen, indem wir die Elektronen und Ladungen von Atomen in dieser Struktur verteilen.
Wenn wir über die Resonanzstruktur des SbCl5-Moleküls sprechen, ist die Resonanzstruktur des SbCl5-Moleküls nicht möglich, da es keine formale Ladung trägt und auch keine Mehrfachbindungen (Doppel- oder Dreifachbindungen) in der SbCl5-Lewis-Struktur hat. Das SbCl5-Molekül hat keine formale Ladung und das zentrale Antimonatom ist mit fünf Chloratomen mit einer einzigen kovalenten Bindung verbunden, und sogar das Oktett von fünf äußeren Chloratomen ist vollständig und das zentrale Antimonatom hat ein verlängertes Oktett. Das SbCl5-Molekül kann also als stabiles Molekül betrachtet werden, das keine Resonanz-Hybridstruktur daraus bildet.
Polarität der SbCl5-Lewis-Struktur
SbCl5 Lewis-Struktur hat eine trigonal-bipyrimidale geometrische Form, aufgrund derer es von Natur aus unpolar ist. Aufgrund der trigonal-bipyrimidalen Form des SbCl5-Moleküls hat es ein gewisses Netto-Dipolmoment; Sogar die Sb-Cl-Bindung ist unpolar, da sie einen sehr hohen Elektronegativitätsunterschied zwischen Antimon- und Chloratomen aufweist. Wir können also sagen, dass SbCl5 unpolar ist.
Chlor hat eine Elektronegativität von 3.16 und Antimon hat eine Elektronegativität von 2.05. Antimon und Chlor haben also die Elektronegativitätsdifferenz von 1.11. Gemäß der Pauling-Skala hat die Sb-Cl-Bindung eine sehr hohe Elektronegativitätsdifferenz von mehr als 0.5, ist also von Natur aus unpolar.
Da das Chloratom von Natur aus viel elektronegativer ist als das Antimonatom, kann es eine ziemlich kleine negative Ladung am Chloratom und eine kleine positive Ladung am Antimonatom verursachen. Durch diese Ladungstrennung entsteht der Dipol innerhalb der Bindung und kann sich aufgrund der trigonal-bipyrimidalen Struktur von SbCl5 nicht aufheben. Dieses Dipolmoment ist jedoch aufgrund der sehr hohen elektronegativen Differenz von Cl und Sb so groß. Infolgedessen ist das SbCl5-Molekül von Natur aus unpolar, da es eine symmetrische oder gleichmäßige Verteilung polarer Bindungen gibt.
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