5 Schritte zum Zeichnen der Lewis-Struktur und Hybridisierung von SIH4 (gelöst!)

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Silan (SiH4) hat in seinem Zentrum ein Siliziumatom (Si) mit vier Valenzelektronen, das an vier Wasserstoffatome (H) gebunden ist, die jeweils ein Elektron beisteuern. Die Lewis-Struktur zeigt vier einzelne Si-H-Bindungen mit 4 Bindungselektronen und keinen freien Elektronenpaaren auf Silizium. Silan nimmt eine tetraedrische Geometrie mit Bindungswinkeln von etwa 1° an, typisch für die sp³-Hybridisierung. Das Molekül ist aufgrund seiner symmetrischen Form trotz des geringen Elektronegativitätsunterschieds zwischen Si (8) und H (109.5) unpolar. Diese Struktur ist der Schlüssel zum Verständnis seiner Reaktivität, insbesondere seiner Hydrolyse unter Bildung von SiO1.90 und H2.20.

SiH4 wird auch Silan oder Monosilan genannt, es ist ein farbloses, brennbares und giftiges Gas mit einem stark stechenden Geruch. SiH4 reagiert mit den Oxidationsmitteln, wenn wir Silan einatmen, ist es sehr giftig, es greift Haut, Augen und Schleimhäute an. Das SiH4-Molekül enthält ein einzelnes Siliziumatom, das von vier Wasserstoffatomen umgeben ist.

SIH4-Lewis-Struktur
SIH4-Lewis-Struktur

Sehen wir uns die folgenden Themen in diesem Artikel an

WIE man die Lewis-Struktur für SIH4 zeichnet

 Während der Herstellung der Lewis-Struktur des SiH4-Moleküls muss man sich zunächst merken, wie viele Valenzelektronen aller Atome im Molekül an der chemischen Bindung beteiligt sind.  

Wenn wir die zeichnen Lewis-Struktur von SiH4 kennen wir immer die Anzahl der Elektronen, die in der äußersten Schale der Atome vorhanden sind, die in der Lewis-Struktur enthalten sind.

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Lewis-Struktur von SiH4

SIH4-Lewis-Struktur-Einzelpaare

Im SiH4-Molekül enthält das zentrale Atom Siliziumatom vier Valenzelektronen, während das Wasserstoffatom eine Valenz hat Elektron, so dass in Silan vier Wasserstoffatome an Silizium gebunden sind, daher sind im SiH4-Molekül insgesamt acht Valenzelektronen vorhanden. SiH4=[ 4+ (1×4)] = 8.

Das Siliziumatom ist ein weniger elektronegatives Atom als Wasserstoff, daher befindet es sich in der Mitte, und vier Wasserstoffatome liegen um das Siliziumatom herum.

SIH4 Lewis-Struktur-Oktett-Regel

Für einen Stall Lewis-Struktur, alle Atome in den vorhandenen Molekülen müssen die Oktettregel erfüllen, die Oktettregel besagt, dass zum Erreichen einer stabilen Konfiguration die Valenzschale eines Atoms acht Elektronen enthält, die einer elektronischen Konfiguration des nächsten Edelgases ähneln.

Im SiH4-Molekül benötigt das Wasserstoffatom nur ein Elektron, um sein Oktett zu vervollständigen, während das Siliziumatom vier Elektronen benötigt, um sein Oktett zu vervollständigen und stabil zu werden.

Silizium und Wasserstoffatom teilen sich ein Elektron und vervollständigen ihr Oktett, Wasserstoff hat zwei Valenzelektronen und Silizium hat acht Valenzelektronen, so vervollständigen sie ihr Oktett.  

SIH4 Lewis-Struktur formale Gebühren

Wenn in irgendeinem Molekül ein Unterschied zwischen der Elektronegativität beider Atome besteht, dann hat es eine formale Ladung, aber im SiH4-Molekül gibt es keinen wesentlichen Unterschied in der Elektronegativität, daher ist die formale Ladung auf dem SiH4-Molekül Null.

SIH4-Hybridisierung

Hybridisierung ist ein Prozess, bei dem die Atomorbitale beider Atome in einem Molekül zusammenkommen und sich miteinander verbinden, um ein Hybridorbital zu bilden, indem eine direkte überlappende Sigma-Bindung gebildet wird, während Parallelen von Seite zu Seite überlappen und eine Pi-Bindung bilden.

Im SiH4-Molekül ist die elektronische Konfiguration von Silizium:

Si: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2

Si: [Ar] 3s2 3p2

sih4 Lewis-Struktur
Hybridisiertes Orbital von SiH4

Aus dem obigen Diagramm kommen das s-Orbital und die drei p-Orbitale zusammen und verbinden sich zu 4 hybridisierten 3p3 Orbitale Diese 4 Hybridorbitale bilden vier Sigma-Bindungen mit vier Wasserstoffatomen. Daher ist die Hybridisierung für Si sp3 in SiH4.

SIH4 polar oder unpolar

Das polar oder unpolar Die Natur eines Moleküls hängt von der Differenz zwischen dem Elektronegativitätswert des Atoms ab die im Molekül vorhanden ist. Im SiH4-Molekül gibt es keinen großen Unterschied in den elektronegativen Werten. Das Silanmolekül ist also von Natur aus unpolar. Aber das Silizium- und das Wasserstoffatom haben teilweise positive und negative Ladungen.

SIH4 Lewis-Strukturform

Gemäß der VSEPR-Theorie hängt die Molekülgeometrie vom Zentralatom eines Moleküls, umgebenden Atomen eines Moleküls und freien Elektronenpaaren am Zentralatom ab, so dass im Fall des SiH4-Moleküls das Zentralatom Silizium ist.

das von vier Wasserstoffatomen umgeben ist und Silizium kein einsames Elektronenpaar hat, daher zeigt es AX4E-Typ-Geometrie gemäß VSEPR-Theorie-Molekül, das vier umgebende Atome ohne einsames Paar aufweist, zeigt tetraedrische Geometrie. So zeigt Silan (SiH4) eine tetraedrische Geometrie mit einem Bindungswinkel von 109o und die Si-H-Bindungslänge beträgt 1.4798 Åo

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tetraedrisch Lewis-Struktur von SiH4 wikipedia

SIH4 Lewis-Struktur-Resonanz

Resonanz ist ein chemisches Phänomen, bei dem sich nicht alle Eigenschaften eines Moleküls mit einer einzigen Struktur erklären lassen. Es sind viele kanonische Strukturen beteiligt. Aber nicht jedes Molekül kann Resonanz zeigen.

SiH4 Lewis-Struktur zeigt keine Resonanz, weil es keine Delokalisierung von Elektronen gibt und es das Vorhandensein von Einfachbindungen gibt. Es gibt also keine Bewegung. SiH4 hat auch kein einsames Elektronenpaar. Daher gibt es keine Resonanz Strukturen der SiH4-Lewis Struktur

Oft gestellte Frage

Wie viele Valenzelektronen hat SiH4?

Antwort: Im SiH4-Molekül enthält das zentrale Atom Siliziumatom vier Valenzelektronen, während das Wasserstoffatom ein Valenzelektron hat, so dass in Silan vier Wasserstoffatome an Silizium gebunden sind, daher sind im SiH4-Molekül insgesamt acht Valenzelektronen vorhanden.

Wie viele freie Elektronenpaare hat SiH4 (Silan)?

Antwort: Silan hat ein Siliziumatom, das mit vier Wasserstoffatomen verbunden ist, es gibt vier Einfachbindungen um das zentrale Siliziumatom und kein einsames Elektronenpaar an beiden Atomen.

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