CH2CL2 Lewis-struktuur: Waarom, hoe, wanneer en gedetailleerde feite

Ons bespreek die molekulêre meetkunde, hibridisasie, bindingshoek, oktetreël, dipoolmoment en ander verwante feite in detail en 'n paar gereelde vrae.

Dichlorometaan, hoofsaaklik genoem as metileenchloried, is 'n polêre organiese oplosmiddel wat ook meestal in verskillende tipes chemiese navorsing en vervaardigingsdoeleindes gebruik word. Dit is 'n hoogs vlugtige vloeistof. Molêre massa van DCM is 84.93gm/mol. Smeltpunt en kookpunt van CH2Cl2 is -96.7 en 39.6 grade celcius onderskeidelik.

In hierdie artikel word die Lewis-struktuur van CH2Cl2 en ander gedetailleerde feite kortliks bespreek.

CH2Cl2 Lewis struktuur molekulêre meetkunde

Molekulêre geometrie van enige molekule kan bepaal word deur VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) Theory te gebruik. Die hoofagenda om die struktuur van enige verbinding te bepaal deur hierdie VSEPR teorie te gebruik dat die atome of substituente rondom die sentrale atoom so 'n rangskikking sal aanneem dat die afstoting tussen die valensieskilelektrone sal minimum wees.

Deur VSEPR-teorie te ontleed, kan die gevolgtrekking gemaak word dat CH2Cl2 beskik oor 'n tetraëdriese molekulêre geometrie (metaanagtige struktuur) aangesien die koolstofatoom (sentrale atoom) twee verskillende tipes atome (twee waterstof en twee chloor) rondom dit het.

Image krediet: commons.wikimedia

CH2Cl2 Lewis struktuur valenselektrone

Van die Lewisstruktuur ons kan maklik die aantal bindings, alleenpare op elke atoom bepaal en seker wees of elkeen van die atoom aan hul onderskeie okterreël voldoen of nie.

Valensieskilelektrone van elke atome moet eers bereken word om die Lewis-puntstruktuur van enige molekule.

Koolstof het ses elektrone. Onder hierdie 6 elektrone is daar 2 elektrone in sy 1s-orbitaal en 2 elektrone in sy 2s-orbitaal en res van die twee elektrone in sy 2p-orbitaal.

Die totale getalle van sy valensiedop-elektrone van koolstof is 4. Dus het koolstof nog vier elektrone nodig om sy oktet te bereik (om agt elektrone in sy valensiedop te hê wat die buitenste dop is).

Waterstof het atoomnommer 1, dus het elke H 1 elektron in sy 1s-orbitaal en benodig nog 1 om duplet te bereik (om 2 elektrone in sy valensiedop te hê), aangesien 1s-orbtaal net twee elektrone kan hê.

Die atoomgetal van chloor is 17. 1s orbitaal bevat 2, 2s orbitaal 2 en 2p bevat 6 elektrone. Res van die sewe elektrone sal 3s en 3p orbitale onderskeidelik vul. So 3s orbitaal sal twee hê en 3p orbitaal sal die laaste 5 elektrone hê.

Die totale aantal valensieskilelektrone is 7 in chloor, so dit benodig nog 1 elektron om sy oktet te vervul.

CH2Cl2-lewis-struktuur

In hierdie CH2Cl2  molekule koolstof is 'n sentrale atoom (dit het die hoogste bindingskapasiteit en dit is die kortste van die oktet). Koolstof benodig nog 4 elektrone om sy oktet te voltooi.

Twee waterstof- en twee chlooratome deel daardie 4 elektrone met koolstof om die oktet te bereik.

Waterstof het 1 elektron in sy 1s-orbitaal en as orbitaal

kan slegs twee elektrone akkommodeer. Dus waterstof

kan slegs duplet vervul (met twee elektrone in sy valensieskil) eerder as oktet.

koolstof vorm sigmabinding (enkelbinding) met twee waterstof- en chlooratome soos getoon in Lewis-struktuur.

Daar is geen ander anders aanvaarbaar nie lewis struktuur vir CH2Cl2. Om die chlooratome rond te beweeg, produseer nie 'n nuwe struktuur nie. Dit is omdat die molekule eintlik tetraëdries van vorm is en nie plat soos klassiek ingetrek word nie Lewisstruktuur.

Volg CH2Cl2 oktetreël

Oktetreël bepaal dat 'n element omring word deur agt elektrobes in sy Lewisstruktuur.

Die ontleding van die Lewisstruktuur van CH2Cl2 is dit duidelik dat dit nie die oktetreël oortree nie.

CH2Cl2 lewis struktuur alleenpare

Dichloormetaan het een koolstof twee hidrogene en twee chlooratome. In die lewis struktuur van CH2Cl2 is koolstofatoom die middelatoom aangesien dit die hoogste valansie (vier) het in vergelyking met waterstof- en chlooratome. Beide die chlooratome het drie alleenpare in elk en koolstof- of waterstofatoom het geen alleenpare nie.

CH2Cl2 Lewis struktuur valenselektrone

Kom ons bereken die elektrone in valensieskil (valenselektrone) op elke atoom (twee chloor, twee waterstof en een koolstof).

Valenselektrone in koolstofatoom is vier (2s2 2p2).

Valenselektrone in elk van die waterstofatoom is een (1s1).

Valenselektrone in elk van die chlooratoom is sewe (3s2 3p5).

Dus die totale valenselektrone in CH2Cl2 molekule is -

= 4 + (2 × 1) + ( 7 × 2)

= 20

CH2Cl2 Lewis struktuur formele lading

Formele aanklag van enige atoom in enige molekule kan bereken word deur die formule hieronder genoem.

FC = V- N- (B/2)

FC= Formele lading N= Aantal nie-bindende valenselektrone

V= Aantal valenselektrone

B= Totale aantal gebonde elektrone.

Formele lading op koolstof

FC= 4-0-(8/2) [V=4, N=0, B=8]

=(4-4) = 0

Formele aanklag op chloor

FC= 7-6-(2/2) [V=7, N=6, B=2]      

=(7-6-1) =0

Formele lading op waterstof

FC= 1-0-(2/2) [V=1, N=0, B=2]

=(1-1) =0

Volg asseblief om meer te weet Triple Bond Voorbeelde: Gedetailleerde insigte en feite

CH2Cl2 hibridisasie

Hibridisering word hoofsaaklik gedefinieer as die vermenging van orbitale wat vergelykbaar is in hul energieë, simmetrieë en vorms. Hierdie verskynsel is eintlik geskik om die elektrone te koppel en chemiese bindings (sigma, pi) te vorm.

Wanneer twee molekules deelneem aan bindingsvorming oorvleueling van die orbitale gebeur as gevolg van die deel van elektrone. Hierdie oorvleuelde orbitale word as hibriede orbitale aangedui.

Daar is verskillende tipes hibridisasie as gevolg van verskillende tipe orbitale oorvleueling.

Kom ons kyk na die grondtoestand elektroniese konfigurasie van elke atoom in CH2Cl2 molekule.

Koolstof (C): 1s2 2s2 2px1 2py1

Waterstof (H): 1s1

Chloor (Cl): 1s2 2s2 2p6 3s2 3px2 3py2 3pz1

In die opgewekte toestand het koolstof een van die 2s-elektrone in die 2p-orbitaal gespring; daarom sal die elektroniese konfigurasie (in opgewonde toestand) wees: 1s2 2s1 2p3. Dus die 2s, 2px, 2py, 2pz orbitale is nou half gevul.

Nou vorm hierdie vier hibriede orbitale saam vier identiese sp3 hibriede orbitale (met dieselfde energie). Elkeen van hierdie 4 orbitale het een elektron en kan nog een aanvaar (die kapasiteit van elke orbitale kan maksimum twee elektrone akkommodeer).

Twee elektrone kom van elk van die twee waterstof en res van die twee elektrone kom van elk van die chlooratome en vorm vier enkel- of sigmabindings.

Image krediet: Wikimedia

Volg asseblief om meer te weet 15 Koördineer kovalente bindingsvoorbeelde: Gedetailleerde insig en feite

.

Bindingshoek

'n Bindingshoek word gedefinieer as die hoek tussen twee bindings of drie atome wat die twee bindings vorm. VSEPR-teorie help om die molekulêre geometrie sowel as die bindingshoek van 'n molekule te bepaal.

Daar is 'n paar parameters wat help om die bindingshoek toe te ken. Hulle is Bindingspaar - bindingspaarafstoting (bp-bp-afstoting), alleenpaar- alleenpaarafstoting (lp-lp-afstoting), bindingspaar-eenpaarafstoting9 lp-bp-afstoting), elektronegatiwiteit van die sentrale atoom sowel as die substituent atome rondom die sentrale atoom.

Uit die punt van molekulêre meetkunde” kom ons tot die gevolgtrekking dat CH2Cl2 het tetraëdriese struktuur maar as gevolg van die teenwoordigheid van twee verskillende tipe substituente (H en Cl) word dit effens afgewyk van ideale tetraëdriese struktuur en die ideale bindingshoek (109.5)0) soos metaan ( CH4), aangesien dit vier dieselfde atome het wat die sentrale koolstofatoom omring.

Die rede waarom nie die ideale tetraëdriese struktuur het nie, word hieronder bespreek.

Chloor is die mees elektronegatiewe atoom gevolg deur koolstof en dan waterstof in hierdie CH2Cl2 molekule. So trek chloor die elektronpais van C-Cl-binding meer na homself aan met vergelyking met die koolstof. Daarom sal die bindingspaar-bindingspaar-elektronafstoting in twee C-Cl-bindings minder wees as die bindingspaar-bindingspaarafstoting in twee CH-bindings aangesien die gebonde elektrone in CH-binding na die koolstofatoom verskuif word.

Daarom die die bindingshoek van 0.

Volg asseblief om meer te weet 4 voorbeelde van nie-polêre kovalente bindings:

CH2Cl2 Lewis struktuur dipool

'n Dipoolmoment vind plaas in enige sisteem waarin daar 'n skeiding tussen die ladings is.

Dipoolmoment (mu) = lading× interkernskeiding tussen twee atome.

Dipoolmoment van enige molekule word aangedui met die Griekse letter “mu”(µ) en die eenheid van dipoolmoment is debye.

Ontleed die struktuur (tetraëder) van CH2Cl2 molekule daar word tot die gevolgtrekking gekom dat hierdie molekule een of ander nie-nul dipoolmoment besit. In CH2Cl2 dipoolmoment van HH-atome en Cl-Cl-atome kanselleer mekaar nie omdat hulle nie in lineêre posisie is nie (bindingshoek tussen hulle is nie 180) 0.

Deur die rangskikking van die molekules rondom die koolstofatoom te bestudeer, is dit duidelik dat die bindingsdipoolmoment van twee C-Cl-bindings nie die dipool van mekaar kan kanselleer nie. As gevolg van die verskil in elektronegatiwiteit van chloor en koolstof en koolstof en waterstof produseer a netto nie-nul dipoolmoment (µ≠0) en dus is dit 'n polêre molekule. Volgens die studie wat CH2Cl2 shws dipool moment 1.6 debye.

Lees meer oor Voorbeelde van waterstofbindings

Image krediet: Wikimedia

Het CH2Cl2 isomere

Isomere het dieselfde chemiese formule maar verskillende chemiese herrangskikking. Hiervoor verskil hulle in hul fisiese en chemiese eienskappe van mekaar.

 Isomere word in die onderstaande terme geklassifiseer-

1.Stereoisomeer

  1. Grondwetlike isomeer

Daar is geen stereo-isomere moontlik vir CH nie2Cl2 aangesien die koolstof nie 'n chirale sentrum is nie, vereis dit dat koolstof met vier verskillende atome gebind word om 'n chirale sentrum te wees. Boonop is daar geen konstitusionele isomere nie (dieselfde molekulêre formule maar verskillende struktuurformule).

Lees meer oor SN1 Voorbeelde

Wat is die puntgroep van CH2Cl2

Puntgroepe word hoofsaaklik gebruik om molekulêre simmetrie te beskryf en dit is 'n voorstelling van die simmetrie-elemente. Puntgroepe word in groepteorie gebruik wat help om die eienskappe soos molekulêre orbitale te bepaal.

Puntgroepe bestaan ​​gewoonlik uit die volgende elemente:

E- Identiteitsoperateur.

Cn– n vou rotasie-as.

σ (sigma)- Die spieëlvlak

     i-inversie sentrum.

Image krediet: commons.wikimedia

Dichlorometaan, CH2Cl2. Daar is 'n C2 (2-voudige rotasie-as) rotasie-as , identiteitsoperateur (wat in elke molekule teenwoordig is), σ(xz-vlak) wat CH bevat2 en σ(yz-vlak) wat CCl bevat2.

Hierdie vier simmetrie-elemente is teenwoordig in CH2Cl2 molekule wat die molekule C aandui2V  puntegroep.

Scroll na bo