Este artículo contiene información sobre la estructura de XeO4 Lewis, la hibridación, el ángulo de enlace y otros 13 datos detallados importantes.
La estructura de Lewis XeO4 tiene forma tetraédrica con un ángulo de enlace de 109.50. Es un compuesto muy estable de un gas noble que es un caso muy excepcional. Debido a la geometría tetraédrica, el Xe central es sp3 hibridado. Todos los electrones de valencia de Xe se utilizan para la formación de enlaces sigma y π, por lo que no hay pares solitarios disponibles para Xe en esta molécula.
Bartlett xnumxst descubrió el gas noble como un compuesto que era XeF. Debido a la presencia de los sustituyentes electronegativos O, la densidad de carga positiva sobre Xe aumenta hasta tal punto que la energía de 5s y 5p disminuye y se vuelven comparables con el O.
Algunos hechos importantes sobre XeO4
XeO4 es una molécula cristalina sólida amarilla que es estable por debajo de la temperatura, a temperatura ambiente se descompone. Los puntos de fusión y ebullición son 237.1 K y 273 K respectivamente. El estado de oxidación de Xe en el Xeo4 estructura de luis es +8 por lo que tiene su estado de oxidación más estable.
El XeO4 se forma por la reacción de ácido sulfúrico concentrado sobre perxenatos de sodio y bario.
4XeF6 + 18ba (oh)2 =3ba2XEO6 + Xe +12BaF2 + 18H2O
Ba2XEO6 + 2H2SO4 = 2BaSO4 + Xeo4 + 2H2O
¿Cómo dibujar la estructura de Lewis para XeO4?
La estructura de Lewis es una herramienta muy útil. Con la ayuda de esta estructura, podemos averiguar los electrones de valencia, la forma y los pares solitarios de cualquier molécula covalente. Por lo tanto, es importante dibujar la estructura de Lewis XeO4. Hay algunas técnicas que debemos tener en cuenta para dibujar la estructura de Lewis de XeO4.
Entonces, al principio, contamos los electrones de valencia totales para los átomos Xe y O. Luego identificamos el átomo central por su electronegatividad, sabemos que Xe es menos electronegativo que O, entonces en el XeO4 estructura de luis, Xe es el átomo central. La molécula no tiene carga adicional, por lo que no es necesario agregar electrones adicionales o restar electrones aquí. Ahora Xe y cuatro átomos de O están unidos por un enlace simple y por un enlace doble para completar el octeto. Los pares solitarios existen solo sobre átomos de O.
Forma de la estructura de XeO4 Lewis
Los electrones de valencia para Xe en la formación del enlace sigma serán cuatro y hay cuatro átomos de O, cada uno de los cuales contribuye con un electrón, por lo que el recuento total de electrones será 4+(1*4) =8. De acuerdo con la teoría VSEPR (Valence Shell Electrons Pair Repulsion) de una molécula covalente, si el recuento total de electrones de enlace es 8, entonces la forma de la molécula será tetraédrica.
Toda la densidad de electrones se encuentra sobre el Xe en el XeO4 estructura de luis ya que Xe es el átomo central aquí. Los cuatro átomos de O están presentes en las cuatro esquinas de una geometría tetraédrica. El ángulo de enlace formado por Xe central y cuatro átomos de O en el resto tetraédrico es 109.50.
Pares solitarios de la estructura de Lewis XeO4
En el XeO4 estructura de luis, Xe forma ocho enlaces con cuatro átomos de O. De ocho enlaces, cuatro enlaces son enlaces sigma y cuatro enlaces son enlaces π. Por lo tanto, no hay electrones de valencia disponibles para Xe que puedan existir como un par solitario.
Desde el XeO4 estructura de luis, podemos ver que los pares solitarios se asignan solo sobre átomos de O. O es VIA o grupo 16th elemento y de la configuración electrónica podemos decir que solo hay seis electrones presentes en la capa de valencia de O y esos electrones están involucrados en la formación de enlaces con el átomo central Xe. O usó solo dos electrones de valencia para un enlace sigma y uno π con Xe. Entonces, tiene cuatro electrones restantes en su capa de valencia que existen como pares solitarios. Entonces, el número total de solitarios pares en la estructura de Lewis XeO4 is (4*2)= 8 pares que son solo del sitio O.
XeO4 lewis estructura cargos formales
Al asumir la misma electronegatividad de todos los átomos en una molécula, podemos calcular la carga particular presente sobre un átomo o molécula específica que se denomina carga formal. Así que aquí en el XeO4 estructura de luis, consideramos la misma electronegatividad para Xe y O.
La fórmula que podemos usar para calcular la carga formal de XeO4, 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.
Tenemos que calcular por separado el cargo formal para Xe y O.
El cargo formal sobre Xe, 8-0-(16/2) = 0
La carga formal sobre O, 6-4-(4/2) = 0
Entonces, podemos decir que no hay carga formal sobre Xe ni sobre O porque la molécula es neutra. Entonces, al calcular la carga formal, también podemos decir si la molécula está cargada o no.
Resonancia de la estructura de Lewis XeO4
La resonancia es un concepto hipotético, por el cual una nube de electrones de cualquier molécula puede deslocalizarse entre diferentes formas de esqueleto de esa molécula en el Xeo4 estructura de luis, las nubes de electrones se deslocalizan entre los átomos de O y Xe en diferentes formas canónicas.
Desde el XeO4 estructura de luis, los cinco son las diferentes estructuras resonantes de XeO4. Entre ellos, la estructura V es la estructura que más contribuye, ya que contiene una mayor cantidad de enlaces covalentes, por lo que su contribución es la más alta. Después de esa estructura IV, luego III, II, y la que menos contribuye es la Estructura I.
Regla del octeto de la estructura de Lewis XeO4
En el XeO4 estructura de luis, Xe y O intentan completar su octeto donando o aceptando una cantidad adecuada de electrones de su capa de valencia o hacia la capa de valencia y obteniendo la configuración de gas noble más cercana.
En el XeO4 estructura de luis, Xe es un elemento del grupo 18, por lo que tiene una capa de valencia llena y no necesita completar su octeto. Pero O es un grupo de 16 elementos, por lo que tiene seis electrones en sus electrones más externos y su octeto no está completo. Entonces, O forma un doble enlace con Xe al compartir dos de sus electrones y dos de Xe y cuatro electrones están presentes en sus pares solitarios. De esta forma el Oxígeno completa su octeto.
Xe es en sí mismo un gas noble y participa en la formación de enlaces con O que involucran a los ocho electrones en la capa de valencia.
Hibridación XeO4
En la estructura de Lewis de XeO4, la energía orbital molecular de Xe y O no es la misma, por lo que Xe y O deben hibridarse para formar un orbital híbrido de energía equivalente y formar un enlace covalente.
Calculamos la hibridación XeO4 usando la siguiente fórmula,
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.
Para el XeO4 estructura de luis, Xe tiene cuatro electrones que forman un enlace sigma y cuatro átomos de O están rodeados.
Entonces, la hibridación de Xe central en XeO4 es, ½(4+4+0+0)= 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 |
De la tabla de hibridación anterior, podemos decir que si el valor de hibridación del átomo central es 4, entonces los átomos centrales son obviamente sp3 hibridado que involucra un orbital s y tres p a través de la mezcla.
Del diagrama de caja del XeO4 estructura de luis, es evidente que solo consideramos el enlace sigma en la hibridación, no el enlace π ni los enlaces múltiples. En el enlace covalente, también consideramos el enlace sigma.
Xe tiene ocho electrones en su orbital más externo en el estado fundamental. Cuando se excita, se transfieren cuatro electrones a los orbitales 5d vacantes. Entonces Xe tiene cuatro electrones desapareados en los orbitales 5s y 5p. Estos cuatro electrones desapareados se hibridan con cuatro átomos de O y forman un enlace covalente.
Aquí, un orbital 5s y 3 orbitales 5p están involucrados en la hibridación. Entonces, la hibridación es sp3. Este sp3 El orbital hibridado tiene la energía equivalente de Xe y O para que puedan formar enlaces. Los cuatro electrones restantes de Xe en el orbital 5d están involucrados en la formación de enlaces π con O y no están involucrados en la hibridación.
A partir del valor de hibridación, podemos predecir el ángulo de enlace de esta molécula. En el XeO4 estructura de luis, la hibridación es sp3, por lo que aquí el % del carácter s es 1/4 o 25%. Ahora, según la regla de Bent, el ángulo de enlace de una molécula es, COSθ =s/s-1, donde s es el % del carácter s en la hibridación y θ es el ángulo de enlace.
Ahora, usando la fórmula, obtenemos, COSθ = (¼)/(1/4)-1
Θ= 1090, por lo que podemos decir que a partir del valor de hibridación podemos evaluar el ángulo de enlace de una molécula o viceversa. Nuevamente, según la teoría VSEPR, el ángulo de enlace para una molécula de forma tetraédrica será 109.50.
Entonces VSEPR y la teoría de la hibridación se pueden correlacionar. El ángulo de enlace es perfectamente 109.50 que es ideal para moléculas tetraédricas. En realidad, en el XeO4 estructura de luis, no hay ningún factor de desviación presente para el ángulo de enlace. Xe no tiene pares solitarios y el tamaño de Xe es muy grande en comparación con O. Aunque cuatro O forman el doble enlace con Xe central, hay suficiente espacio en el resto tetraédrico para minimizar la repulsión del par de enlace de par solitario. Por lo tanto, no hay desviación en el ángulo de enlace.
¿El XeO4 es polar?
sabemos que la polaridad de cualquier molécula depende del valor del momento dipolar resultante. Para entender la polaridad del XeO4 estructura de luis tenemos que averiguar su valor de momento dipolar de la misma.
En la estructura de XeO4 Lewis, la forma de la molécula es tetraédrica. La forma es simétrica, lo que significa que todos los átomos de O están presentes y neutralizan exactamente el valor del momento dipolar entre sí. Entonces, en la estructura de Lewis XeO4, el valor final del momento dipolar resultante es cero, lo que hace que toda la molécula no sea polar.
Siendo Xe es un gas noble aunque puede formar compuestos como XeO4. ¿Por qué?
A partir de los valores de energía de ionización, se puede decir que el umbral de reactividad química se alcanza en Kr y se ha encontrado que Xe puede formar una gran cantidad de compuestos con sustituyentes altamente electronegativos como los átomos de O y F.
Esto se debe a la presencia de los sustituyentes electronegativos F y O, la densidad de carga positiva sobre Xe aumenta hasta tal punto que la energía de 5s y 5p disminuye y se vuelven comparables con O y F. Así, los orbitales 5s y 5p de Xe puede solapar 2p de la F y la O.
Se espera que la longitud del enlace Xe-O sea más corta. ¿por qué?
La longitud del enlace único Xe-O está cerca de las 160 pm. Pero en el XeO4 estructura de luis, la molécula posee un carácter de doble enlace, por lo que la longitud del enlace disminuye.
Xe es el grupo 18th elemento que es un gas noble y generalmente, la capa de valencia está completamente ocupada. De la configuración electrónica, Xe tiene ocho electrones en su capa de valencia que completaron su orbital más externo, y todos los electrones están involucrados en la formación de enlaces con cuatro átomos de O (enlaces Sigma y π) con O. O puede formar un doble estable enlace con sustituyentes adecuados como Xe y, por esta razón, no hay pares solitarios o carácter de enlace simple presente entre el enlace Xe-O.
Xe forma cuatro enlaces sigma, así como cuatro enlaces π con átomos de O. Hacer el doble enlace hace que la molécula sea más estable. El doble enlace siempre es más corto que el enlace simple y también más fuerte que el enlace simple.
Conclusión
De la discusión anterior del XeO4 estructura de luis, podemos decir que el gas noble también puede participar en la reacción en presencia de sustituyentes electronegativos fuertes. La molécula es más estable debido a la formación de un doble enlace, por lo que ya no puede participar en ninguna otra reacción. No hay un factor de repulsión de enlace de par solitario, por lo que el ángulo de enlace no se desvía y es ideal para tetraédrico que es 109.50.
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Hola... Soy Biswarup Chandra Dey, completé mi Maestría en Química de la Universidad Central de Punjab. Mi área de especialización es la Química Inorgánica. La química no se trata solo de leer línea por línea y memorizar, es un concepto para entender de una manera fácil y aquí estoy compartiendo con ustedes el concepto sobre química que aprendo porque vale la pena compartir el conocimiento.