En este artículo, debemos discutir la estructura de HClO3 Lewis y los diferentes hechos característicos. Empecemos el artículo con el carácter covalente de la estructura de Lewis del HClO3.
En la estructura de HClO3 Lewis, el Cl está en un estado de oxidación +5 y es su estado de oxidación más alto, por lo que puede comportarse como agente oxidante, puede sufrir reducción y oxidar otros sustituyentes. El valor pka de HClO3 es muy bajo, casi negativo, por lo que es un ácido inorgánico fuerte. el átomo central de Cl es sp3 hibridado aquí. La geometría alrededor del Cl central es piramidal en la estructura de HClO3 Lewis.
Hay dos átomos de O con doble enlace y un grupo -OH está unido al átomo de Cl central. El Cl central contiene cinco pares de enlaces y un par solitario. La geometría alrededor de una sola O tiene forma doblada.
Algunos hechos importantes sobre HClO3
El HClO3 es líquido en estado físico. Es un compuesto líquido incoloro. La masa molar del ácido clorhídrico es 84.45 g/mol. La densidad del ácido es de 1 g/mL.
El ácido clórico puede prepararse por reacción de ácido sulfúrico con clorato de bario en el laboratorio. El sulfato de bario insoluble se elimina por el método de precipitación.
Ba (ClO3)2 + H2SO4 → 2 HClO3 + BaSO4
Calentar el ácido hipocloroso es otro método para preparar el ácido clorhídrico junto con el ácido clorhídrico.
3 HClO → HClO3 + 2 HCl
La solución acuosa se puede concentrar hasta un 40% en Vacío; la descomposición ocurre en una mayor concentración o calentamiento:
8 HClO3 → 4 HClO4 + 2 H.2O + 2 Cl2 + 3O2
3 HClO3 → HClO4 + H2O + 2 ClO2
El ácido clorhídrico y su clorato de base conjugada son fuertes. agentes oxidantes.
3KClO3 + 4HCl = 2KCl + Cl2 +2ClO2 + 2H2O
La mezcla de Cl2 y ClO2 se conoce como eucloro.
1. ¿Cómo dibujar la estructura de Lewis del HClO3?
A dibuja la estructura de lewis del HClO3, tenemos que seguir la regla del octeto ya que el Cl central proviene del elemento del bloque p. Con la ayuda de la estructura de Lewis, podemos comprender las diferentes propiedades covalentes del HClO3.
Paso 1- En el primer paso de la estructura de HClO3 Lewis, debemos contar los electrones de valencia de cada sustituyente individualmente y sumarlos. Ahora viene con Cl, que es el bloque p, grupo 17th elemento. Entonces, tiene siete electrones en su orbital de valencia.
Ahora para O, también es el elemento del bloque p y el grupo 16th elemento. Pertenece al elemento del grupo VIA por lo que tiene seis electrones en su orbital de valencia, un electrón menos del Cl. Hay tres átomos de O presentes, por lo que los electrones de valencia totales son 3*6 = 18 electrones.
Ahora ven por el último átomo que es H. H es el elemento del grupo IA y tiene solo un electrón que es solo su electrón de valencia.
Entonces, en la estructura de HClO3 Lewis, el número total de electrones de valencia es 7+18+1 = 26 electrones.
Paso 2- en el 2nd Paso del dibujo de la estructura de Lewis, decidimos cuál será el átomo central. Aquí se produce ambigüedad entre los átomos de O y Cl. Ambos son elementos de bloque p y la electronegatividad es casi la misma para esos dos elementos. Pero difieren en su tamaño.
El tamaño de Cl es más grande que O, porque hacia abajo en el grupo de la tabla periódica, el tamaño aumenta debido a un aumento en el número cuántico principal de átomos.
Entonces, Cl se elige como el átomo central aquí y tres átomos de O están presentes como tres átomos circundantes.
Paso 3- Todos los átomos en la estructura de HClO3 Lewis son de elementos de bloque s y p. Entonces, aquí se aplica la regla del octeto. De acuerdo con la regla del octeto, el elemento de bloque completa su orbital más externo con un máximo de dos electrones.
Por la regla del octeto del elemento del bloque p, completan su capa de valencia con ocho electrones, ya que el orbital p contiene un máximo de seis electrones, y el elemento del bloque p siempre contiene el orbital s y hay dos electrones.
Entonces, de acuerdo con la regla del octeto, los electrones requeridos para la estructura de HClO3 Lewis son 4*8 +2 = 34 electrones. Pero los electrones de valencia disponibles en la estructura de HClO3 Lewis son 26 electrones. Entonces, la escasez de electrones es 34-26 = 8 electrones. Esos 8 electrones se acumulan en los enlaces 8/2 = 4 entre los sustituyentes en la estructura de Lewis del HClO3.
Paso 4- Ahora, en este paso, unimos todos los átomos entre sí en la estructura de HClO3 Lewis por el número requerido de enlaces. Cl es el átomo central aquí, por lo que Cl se presenta como la posición central y luego agrega el número requerido de enlaces para conectar todos los átomos. Tres átomos de O están conectados con tres enlaces simples con el átomo central de Cl y un enlace se usa para conectar un H con uno de los átomos de O.
Por lo tanto, los cuatro enlaces se usan correctamente y solo para la formación de enlaces sigma.
Paso 5- En el último paso, debemos verificar si todos los átomos en una molécula están satisfechos con su octeto o no. Para satisfacer su octeto, debemos agregar enlaces múltiples y asignarles pares solitarios. Para completar el octeto de Cl central, debemos agregar dos dobles enlaces entre Cl y dos átomos. Ahora se asigna un par solitario sobre el átomo de Cl.
Los tres átomos de O forman dos enlaces, ya sea un doble enlace con el Cl central o un enlace con el Cl central y un enlace con el átomo de H. Ahora se asignan cuatro pares solitarios sobre ellos..
2. Forma de la estructura de HClO3 Lewis
La geometría del HClO3 estructura de luis es casi el mismo alrededor de los átomos centrales de Cl y O, pero las formas son diferentes debido a los diferentes entornos presentes. Como Cl es el átomo central, enfocamos la forma alrededor del átomo central de Cl en la estructura de HClO3 Lewis. La forma es piramidal.
La geometría de una molécula se decide por la teoría VSEPR (Valence Shell Electrons Pair Repulsion) o la presencia de electrones circundantes. Ahora, a partir de la teoría VSEPR, podemos decir que si el AX3 El tipo de molécula que tiene un par solitario sobre el átomo central siempre adopta la geometría tetraédrica.
La geometría tetraédrica es ideal para un sistema de 8 electrones, pero debido a la repulsión del enlace de par solitario, se desviará de la forma real.
En la estructura de HClO3 Lewis, hay dos enlaces dobles presentes, sabemos que los enlaces dobles requieren más espacio y también hay pares libres presentes. Para evitar la repulsión adopta una forma piramidal alrededor del átomo central de Cl.
Pero aquí otra forma está presente en esta molécula. La geometría alrededor de los átomos de O con enlace sencillo es diferente de la del átomo central de Cl. En el átomo de O con enlace simple, habrá un cuenta de electrones será de 8 y se espera que adopte geometría tetraédrica. Pero adopta un forma doblada como una molécula de agua debido a la repulsión en el ambiente circundante.
3. electrones de valencia HClO3
En la estructura de HClO3 Lewis, los electrones de valencia provienen de sus sustituyentes, como los átomos de Cl, O y H. Prediga individualmente los electrones de valencia para cada átomo y súmelos para obtener los electrones de valencia totales para la estructura de HClO3 Lewis.
Allí, los átomos de Cl, O y H están presentes como sustituyentes en la estructura de HClO3 Lewis.
el grupo 17th elemento Cl tiene una configuración electrónica [Ne] 3 s23p5. Está presente como un Elemento VIIA de la familia de los halógenos. A partir de la configuración electrónica de este elemento, podemos decir que el orbital de valencia de Cl es 3s y 3p. Hay un total de siete electrones presentes en el orbital respectivo. Esos siete electrones son electrones de valencia ya que se presentan en el orbital de valencia, esos electrones participan en la formación o donación de enlaces.
Ahora la configuración electrónica del grupo 16th el elemento O es [He]2s22p4. Está presente en el elemento VIA y, a partir de la configuración electrónica, podemos decir que los orbitales 2s y 2p son el orbital de valencia o el orbital más externo para O. Entonces, los electrones presentes en esos orbitales son los electrones de valencia para O. Entonces, O tiene seis electrones de valencia ya que dos electrones están presentes en el orbital 2s y 4 electrones están presentes en el orbital 2p.
Ahora ven por H. es el primer elemento en la tabla periódica y la posición de su 1st grupo y 1st período.. Pertenece al grupo IA y su configuración electrónica es de 1s1. Entonces, el orbital 1s es su orbital de valencia y solo un electrón es el electrón de valencia para H.
Entonces, los electrones de valencia totales para la estructura de HClO3 Lewis son, 7+(6*3)+1 =26 electrones.
4. HClO3 estructura de lewis pares solitarios
En la estructura de HClO3 Lewis, solo los átomos de Cl y O contienen solo el par solitario. El total de pares solitarios de la estructura de HClO3 Lewis es la suma de los pares solitarios de átomos individuales.
Para contar el par solitario de cada átomo individual, debemos verificar la configuración electrónica y los electrones de valencia de los individuos. Los pares solitarios son el único tipo de electrones de valencia porque están presentes en la capa de valencia de cada átomo pero no participan en la formación del enlace y existen como pares de electrones sobre el átomo respectivo. Contribuye a la regla del octeto.
A partir de la configuración electrónica de Cl, es evidente que hay siete electrones presentes para Cl como electrones de valencia, ahora Cl formó tres enlaces sigma con tres átomos de O y dos enlaces dobles con dos átomos de O. Entonces, después de la formación del enlace múltiple, quedan dos electrones en la capa de valencia para Cl. Esos dos electrones existen como par solitario para Cl.
Para tres átomos de O, dos átomos de O forman un enlace doble con Cl y un átomo de O forma un enlace con Cl y otro con H. Entonces, tres O usaron sus dos electrones para la formación de enlaces y sabemos que O tiene seis electrones de valencia, entonces el resto de cuatro electrones existen como dos pares de pares solitarios sobre tres átomos de O.
H tiene solo un electrón, ese electrón se usa para la formación de enlaces sigma con uno de los átomos de O. Entonces, H no tiene un par solitario en la estructura de HClO3 Lewis.
5. HClO3 estructura de lewis carga formal
Debido a la presencia de diferentes átomos electronegativos en el HClO3, debemos comprobar la carga global de la estructura de Lewis del HClO3. Este proceso se denomina cargo formal. Pero asumimos aquí que todos los átomos tienen la misma electronegatividad, por lo que no hay diferencia en electronegatividad en la estructura de HClO3 Lewis.
La fórmula que podemos usar para calcular el cargo formal, FC = Nv - Nlp -1/2 nortepb
donde Nv es el número de electrones en la capa de valencia u orbital más externo, Nlp es el número de electrones en el par solitario, y Npb es el número total de electrones que están involucrados en la formación del enlace únicamente.
hay tres sustituyentes diferentes Cl, O y H presentes, por lo que tenemos que calcular la carga formal para ellos por separado.
La carga formal sobre los átomos de Cl es, 7-2-(10/2) = 0
La carga formal sobre los átomos de O es 6-4-(4/2) = 0
La carga formal sobre el átomo de H es, 1-0-(2/2) = 0
Entonces, a partir del cálculo anterior, es evidente que cada átomo en la estructura de HClO3 Lewis es neutral. También se refleja que la estructura de HClO3 Lewis también es una molécula neutra.
6. HClO3 estructura de lewis regla del octeto
Cada elemento del bloque s y p sigue la regla del octeto después de la formación de cualquier enlace o cualquier molécula, para ganar estabilidad como los gases nobles. Intentan ganar la estructura electrónica como los gases nobles más cercanos. Los sustituyentes en la estructura de HClO3 Lewis están formados por elementos de bloque s y p y deberían haber seguido la regla del octeto.
El Cl central en la estructura de HClO3 Lewis es del grupo 17th elemento y tiene siete electrones de valencia. Es un elemento de bloque, por lo que de acuerdo con la regla del octeto, debe completar su octeto completando la capa de valencia con ocho electrones. Esos electrones provienen de aceptar a otros o compartirlos a través de un enlace con otro átomo.
Cl forma tres enlaces con tres átomos de O al compartir tres de sus electrones y uno de tres de cada uno de los átomos de O. Ahora tiene seis electrones en su orbital p de valencia y ya dos electrones que están presentes en el orbital s por lo que ahora puede completar su octeto con ocho electrones. Entonces, en la estructura de HClO3 Lewis, Cl puede completar su octeto formando enlaces de tres sigma con tres átomos de O y completando su orbital p y s.
Ahora, para H, tiene solo un electrón de valencia y es un elemento de bloque, por lo que necesita un electrón más para completar su octeto. Entonces, cuando H hace un enlace con O para compartir un electrón de su lado y uno del lado O, entonces puede completar su octeto.
Para los átomos de O, hay dos tipos de átomos de O presentes en la estructura de HClO3 Lewis. Dos átomos de O están unidos al átomo central de Cl con un enlace doble y un átomo de O está unido con un enlace simple. O átomo tiene seis electrones de valencia y usó dos electrones para enlaces dobles o dos enlaces sigma, por lo que O tiene dos electrones de par de enlace de su lado y dos electrones de otro sitio con el que se une, y el resto de los cuatro pares solitarios. Entonces, los átomos de O también completan su octeto al compartir un enlace con otros átomos en la estructura de HClO3 Lewis.
7. Ángulo de estructura de Lewis HClO3
El ángulo de enlace alrededor del átomo central de Cl en la estructura de HClO3 Lewis es menor que 1200. Pero el ángulo alrededor de los átomos de O con enlace sencillo es de casi 1040.
De la teoría VSEPR, podemos decir que el ángulo de enlace para la estructura piramidal es de casi 1200. Pero el plano trigonal del ángulo de enlace es 1200. Pero el ángulo de enlace alrededor del átomo central de Cl es menor que 1200, debido a que hay un doble enlace extenso, se produce una repulsión de pares solitarios.
Debido a la minimización de esa repulsión, la estructura de HClO3 Lewis ajusta su ángulo de enlace hasta cierto punto y el ángulo de enlace disminuye. Si hay algún factor de desviación presente que sea repulsión de par solitario o repulsión de par de enlace, entonces el ángulo de enlace de la molécula siempre disminuye del valor esperado.
Nuevamente, aquí se observa otro ángulo de enlace entre los átomos de Cl y H alrededor de un átomo de O con un solo enlace.
El resto alrededor de los átomos de O con enlace simple es tetraédrico, por lo que se espera que el ángulo de enlace sea de 1090, pero hay dos pares solitarios presentes, por lo que también se produce repulsión. Para minimizar la repulsión aquí también el ángulo de enlace disminuye y es de alrededor de 1040.
8. HClO3 resonancia de la estructura de Lewis
Cloxnumx– en lugar de HClO3 muestra una estructura resonante diferente y sobre la base de ClO3– estructura de resonancia la acidez de HClO3 es dependiente.
Los cuatro son las diferentes estructuras resonantes de ClO3-. La Estructura IV es la estructura que más contribuye porque tiene la mayor estabilidad, debido a un número máximo de enlaces covalentes y la carga negativa está presente sobre los átomos de Cl electronegativos.
Después de eso, al disminuir el número de enlaces covalentes, la estructura III, entonces II y los que menos contribuyen son I.
Debido al mayor número de estructuras resonantes de la base conjugada, la estructura de HClO3 Lewis es un ácido fuerte.
9. Hibridación con HClO3
2p de O y 3p o Cl tienen energía diferente, por lo que experimentan hibridación para formar un nuevo orbital híbrido de energía equivalente. En la estructura de HClO3 Lewis, el Cl central es sp3 hibridado.
Usamos la fórmula para predecir la hibridación del HClO3 estructura de luis es,
H = 0.5(V+M-C+A), donde H= valor de hibridación, V es el número de electrones de valencia en el átomo central, M = átomos monovalentes rodeados, C=no. de catión, A=no. del anión.
Entonces, la hibridación de los átomos centrales de Cl es, 1/2(5+3) = 4 (sp3)
| Estructura | Valor de hibridación | Estado de hibridación del átomo central | Ángulo de enlace |
| Lineal | 2 | sp/sd/pd | 1800 |
| planificador trigonal | 3 | sp2 | 1200 |
| Tetraédrica | 4 | sd3/sp3 | 109.50 |
| Triangular bipiramidal | 5 | sp3d/dsp3 | 900 (axial), 1200(ecuatorial) |
| Octaédrico | 6 | sp3d2/ D2sp3 | 900 |
| bipiramidal pentagonal | 7 | sp3d3/d3sp3 | 900, 720 |
Entonces, de la tabla de hibridación es evidente que si el número de orbitales involucrados en la hibridación es 4, entonces el átomo central debe ser sp3 hibridado.
Entendamos la hibridación del Cl central en el HClO3 estructura de Lewis.
Del diagrama de caja, es evidente que solo consideramos el enlace sigma en la hibridación, no los enlaces múltiples.
10. solubilidad de HClO3
HClO3 es soluble en la siguiente solución,
- Agua
- CCl4
- Etanol
- Benceno
11. ¿El HClO3 es soluble en agua?
HClO3 es un solvente polar y el agua también es polar, por lo que es soluble en agua (como se disuelve como).
12. ¿Es el HClO3 un electrolito?
Sí, HClO3 en solución acuosa se disuelve e ioniza en catión y anión y lleva corriente, por lo que es un electrolito.
13. ¿Es el HClO3 un electrolito fuerte?
Sí, el HClO3 es un electrolito fuerte porque la disociación en una solución acuosa genera iones H+ que migran muy rápido y transportan más corriente, por lo que es un electrolito fuerte.
14. ¿El HClO3 es ácido o básico?
El HClO3 tiene un átomo de H ácido, por lo que es ácido.
15. ¿Es el HClO3 un ácido fuerte?
Debido a la presencia de más átomos electronegativos, atraen la densidad de electrones sigma hacia sí mismos, y la liberación del protón ácido es muy fácil, por lo que es fuertemente ácido.
16. ¿Es el ácido poliprótico HClO3?
No, solo tiene un protón, por lo que no es un ácido poliprótico.
17. ¿Es el HClO3 un ácido de Lewis?
Aquí no hay un sitio vacante para aceptar un par solitario, por lo que el HClO3 no puede ser un ácido de Lewis.
18. ¿Es el HClO3 un ácido de Arrhenius?
Sí, puede liberar una H+ ion, por lo que es un ácido de Arrhenius.
19. ¿Es más fuerte el HClO3 o el HIO3?
El Cl tiene mayor electronegatividad que el I, por lo que el HClO3 es un ácido más fuerte que el HIO3.
20. ¿El HClO3 es más fuerte que el HClO2?
HClO3 tiene más átomos de O que HClO2, por lo que HClO3 es más fuerte que HClO2.
21. ¿Es el HClO3 un ácido binario?
No, es ácido ternario.
22. ¿El HClO3 es polar o no polar?
HClO3 es un compuesto polar, ya que tiene un momento dipolar resultante debido a su estructura asimétrica.
23. ¿El HClO3 es lineal?
No, el HClO3 es piramidal.
24. ¿El HClO3 es paramagnético o diamagnético?
El HClO3 es de naturaleza diamagnética debido a la ausencia de electrones desapareados.
25. Punto de ebullición del HClO3
El punto de ebullición del HClO3 es 190C.
26. ¿El HClO3 es diprótico?
HClO3 es monoprótico.
27. ¿El HClO3 es iónico o covalente?
HClO3 es covalente.
28. ¿Es el HClO3 un catión?
No HClO3 no es un catión sino H+ es su catión.
29. ¿Es el HClO3 más fuerte que el HCl?
No, el HCl es más fuerte que el HClO3.
30. ¿El HClO3 es más fuerte que el hclo4?
No, el HClO4 es más fuerte que el HClO3 debido a la mayor cantidad de átomos de O presentes.
31. ¿HClO3 es más fuerte que HClO?
Sí, el HClO3 es más fuerte que el HOCl.
32. ¿Es el HClO3 un oxoácido?
Sí, el HClO3 es un oxoácido de Cl.
33. ¿El HClO3 es acuoso?
HClO3 es líquido.
Conclusión
HClO3 estructura de luis es un compuesto ternario y ácido monobásico. es un ácido muy fuerte debido a la presencia de un mayor número de átomos de O. Es un ejemplo de oxoácido de halógeno, Cl.
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