SnO2-Lewis-Struktur: Zeichnungen, Hybridisierung, Form, Ladungen, Paare und detaillierte Fakten

by

In diesem Artikel mit dem Titel „sno2 Lewis-Struktur“ werden Lewis-Struktur, formale Ladungsberechnung, Formen, Hybridisierung mit einigen relevanten Themen zu Zinndioxid (SnO2) ausführlich erklärt.

Zinndioxid oder SnO2 ist ein sehr wichtiger Stoff in der Chemie mit einem Molekulargewicht von 150.71 g/mol. Es ist eine gelbliche oder hellgrüne kristalline Verbindung mit einer linearen Struktur. Die Hybridisierung von Sn ist sp mit zwei Doppelbindungen mit den beiden Sauerstoffatomen.

Werfen wir einen Blick auf die folgenden Diskussionen über Zinndioxid.

Wie man eine Lewis-Struktur für SnO zeichnet2?

Die Lewis-Struktur ist nichts anderes als eine strukturelle Darstellung eines von Gilbert eingeführten Moleküls. N. Lewis im Jahr 1916, in dem nichtbindende Elektronen als Elektronenpunkte um die jeweiligen Atome herum dargestellt sind.

Die Schritte von Zeichnen einer Lewis-Struktur von SnO2 sind-

  1. Bestimmung des Valenzelektrons: In dieser strukturellen Darstellung spielen Valenzelektronen eine bedeutende Rolle. Also zu Zeichnen Sie die Lewis-Struktur von SnO2 ist es wichtig, das Valenzelektron jedes der Atome zu bestimmen. Zinn (Sn) hat vier und Sauerstoff hat sechs Elektronen in ihrer jeweiligen äußersten Schale.
  2. Bestimmung von Bindungen und Bindungselektronen: In Zinndioxid (SnO) sind insgesamt vier kovalente Bindungen (zwei Doppelbindungen) vorhanden2)-Molekül zwischen Sn und zwei Sauerstoffatomen. Da vier Bindungen vorhanden sind, sind insgesamt 4 × 2 = 8 Elektronen an der Bildung der vier Bindungen beteiligt.
  3. Herausfinden der nichtbindenden Elektronen: Die Elektronen, die nicht an der Bindung teilnehmen, werden als nichtbindende Elektronen bezeichnet. Obwohl Sn keine Elektronen als nicht bindende übrig hat, hat jedes der Sauerstoffatome vier nicht bindende Elektronen.
sno2 Lewis-Struktur
SnO2 Lewis-Struktur

SnO2 Lewis-Strukturform

Die Molekülform wird durch die Hybridisierung seines Zentralatoms bestimmt. Wenn sich die Hybridisierung ändert, ändert sich auch die Molekülform. Die Änderungen der Struktur mit den Änderungen der Hybridisierung sind in der folgenden Tabelle gezeigt.

Hybridisierung des Zentralatoms Struktur
spLinear
sp2Trigonal planar
sp3Tetraeder
sp3dTrigonale Bipyramide
sp3d2Oktaeder

Wenn jedoch das Zentralatom ein einzelnes Paar (e) hat, wird die tatsächliche geometrische Struktur (vorhergesagt durch Hybridisierung) aufgrund einer gewissen Abstoßung verletzt. Diese Abstoßungen sind-

  • Einsames Paar - Abstoßung des einsamen Paares
  • Lone pair-bond pair-Abstoßung
  • Bindungspaar-Bindungspaar-Abstoßung

Die aufsteigende Ordnung der obigen Abstoßung ist-

Lone Pair - Lone Pair Repulsion > Lone Pair - Bindungspaar-Abstoßung > Bond Pair - Bindungspaar-Abstoßung.

Im SnO2, Sn ist sp-hybridisiert. Also, gemäß dem obigen Diagramm die geometrische Struktur von SnO2 sollte linear sein. Die tatsächliche Form von SnO2 ist auch linear, weil das Zentralatom Sn keine nichtbindenden Elektronen oder freien Elektronenpaare hat. Somit ist keine Bindungspaar-Einzelpaar- oder Einzelpaar-Einzelpaar-Abstoßung vorhanden, um die tatsächliche Form von ihrer geometrischen Struktur abzuweichen.

SnO2-Form
Form von SnO2

SnO2 Formale Ladungen der Lewis-Struktur

Formale Gebührenberechnung ist nichts anderes als der Ausweg, um den stabilsten zu ermitteln Lewis-Struktur. In der anorganischen Chemie gibt es eine Formel, um die formale Ladung jedes im Molekül vorhandenen Atoms zu berechnen.

  • Formelle Ladung = Gesamtzahl der Valenzelektronen – Anzahl der Elektronen, die ungebunden bleiben – (Anzahl der an der Bindungsbildung beteiligten Elektronen/2)
  • Formelle Ladung des Zinns (Sn) = 4 – 0 – (8/2) = 0
  • Formale Ladung jedes Sauerstoffatoms = 6 – 4 – (4/2) = 0

Aus der Berechnung der Formalladung können wir leicht sagen, dass jedes Atom dieses Moleküls neutral ist und ebenso wie das gesamte Molekül auch neutraler Natur ist.

SnO2 Einsame Paare der Lewis-Struktur

Einzelpaare oder nicht bindende Elektronen sind im Grunde eine Art von Valenzelektronen, die nicht an der Bindung teilnehmen und als Elektronenpunkt in dargestellt sind Lewis-Struktur um die jeweiligen Atome.

  • Nichtgebundenes Elektron = Gesamtzahl der Valenzelektronen – Anzahl der gebundenen Elektronen.
  • Nichtbindende Elektronen auf Sn = 4 – 4 = 0
  • Nichtbindende Elektronen an jedem Sauerstoffatom = 6 – 2 = 4 oder 2 freie Elektronenpaare.

Alle vier Valenzelektronen von Sn sind an der Bindung beteiligt. Somit hat es keine Elektronen mehr als nichtbindend. An der Bildung zweier kovalenter Bindungen sind jedoch nur zwei Sauerstoffelektronen beteiligt. Also bleiben (6-2 = 4) Elektronen als nichtbindend.

Also insgesamt nichtbindende Elektronen in SnO2 = [0 + (4×2)] = 8 oder 4 Einzelpaare.

SnO2 Hybridisation

Das Wort „Hybridisierung“ wird in der Chemie eingeführt, um über die Vermischung von Atomorbitalen zu sprechen. Als Ergebnis der Mischung der beiden Orbitale Mit ähnlichen Energien, Formen und Symmetrien wird ein neues Hybridorbital erzeugt. Dieser Vorgang wird als Hybridisierung bezeichnet. Im größten Teil des Moleküls werden insgesamt fünf grundlegende Arten der Hybridisierung beobachtet.

Das Hybridisierung und die entsprechenden Formen sind unten beschrieben-

  1. Ebene (sp)
  2. Trigonalplanar (sp2)
  3. Tetraeder (sp3)
  4. Trigonal-bipyramidal (sp3d2)
  5. Oktaeder (sp3d2)

Im SnO2ist das Zentralatom Sn sp-hybridisiert. Aber an dieser Hybridisierung sind ein s- und drei p-Orbitale beteiligt, um die vier kovalenten Bindungen (zwei Sigma- und zwei Pi-Bindungen) zu bilden. Da die Hybridisierung nur von den Sigma-Bindungen abhängt, zeigt Sn eine sp-Hybridisierung in SnO2.

SnO2-Hybridisierung
Hybridisierung von SnO2

Diese sp Die Hybridisierung lenkt das Molekül in eine lineare Form (in obiger Grafik dargestellt).

SnO2 Lewis-Struktur-Oktett-Regel

Die Oktettregel ist eine der wichtigsten Regeln in der Chemie, die besagt, dass jedes Atom dies erreichen sollte Elektronenkonfiguration in ihrer jeweiligen Valance-Hülle wie das nächste Edelgas.

In diesem Molekül SnO2, gehorchen alle beteiligten Atome der Oktettregel. Sn hat bereits vier Valenzelektronen (5s2 5p2). Diese vier Elektronen sind an den vier kovalenten Bindungen mit den zwei Sauerstoffatomen beteiligt. Sn erreicht also acht Elektronen in seiner Valenzschale und passt mit der Valenzschalen-Elektronenkonfiguration Xenon oder Xe (5s2 5p6).

Die Oktettregel ist auch für jedes der beiden Sauerstoffatome erfüllt. Es hat sechs Elektronen in seiner äußersten Schale und bildet zwei Bindungen mit dem Sn. Somit beträgt die Gesamtzahl der Elektronen in seiner Volantschale acht, was dem nächsten Edelgas im Periodensystem Neon oder Ne (2s2 2p6).

SnO2 Polar oder unpolar

Die Polarität eines Moleküls hängt von diesen beiden folgenden Faktoren ab:

  1.  Polarität der im Molekül vorhandenen Bindungen
  2. Orientierung der Substituentengruppen oder Atome zueinander.

Sn-O-Bindungen sind aufgrund des Elektronegativitätsunterschieds zwischen S und Sauerstoff polar (die Elektronegativität von Zinn und Sauerstoff beträgt 1.96 bzw. 3.44 auf der Pauling-Skala). Aber aufgrund der linearen Form, SnO2 ist unpolar, da beide Sn-O-Bindungen im Winkel 180 zueinander ausgerichtet sind0. Somit wird ein Bindungsmoment durch das andere Bindungsmoment aufgehoben. Für diese Ausrichtung dieser beiden Bindungen SnO2 zeigt ein Dipolmoment von Null.

Verwendung von SnO2

Zinndioxid hat verschiedene Anwendungen in der Industrie wie-

  • Es ist ein sehr guter Halbleiter und SnO2 Nanopartikel werden häufig als Photokatalysator beim Farbstoffabbau organischer Verbindungen verwendet.
  • Es ist auch gewöhnungsbedürftig Nachweis verschiedener Gase da es ein sehr guter Gasmessfühler ist.

Lesen Sie auch: