CuO Lewis-struktuur en -kenmerke (13 volledige feite)


CuO of koperoksied is die grenselementoksied met 'n molekulêre gewig van 79.54 g/mol. Ons sal meer oor CuO leer.

In die CuO toon Cu 'n +2 oksidasietoestand en om hierdie rede het Cu hier ad9 stelsel. Dit is 'n oorgangsmetaalatoom en CuO is die oorgangsmetaaloksied, wat basies van aard is wanneer dit met water vanaf die basis reageer. As gevolg van die d9 stelsel, toon dit tetragonale verlenging.

As gevolg van Jahn Teller-vervorming verander die geometrie rondom Cu(II)-sentrum van oktaëdraal na tetraëdraal. Dit kan ook die Cu-metaal in die teenwoordigheid van waterstof verminder word. Nou sal ons die verbastering, Lewis-struktuur, bindingshoek en vorm met behoorlike verduideliking in die volgende deel van die artikel bespreek.

1. Hoe om die CuO lewis-struktuur te teken

Met behulp van die oktetreël, valensie, molekulêre oriëntasie en sentrale atoom kan ons die Lewis-struktuur in baie stappe teken. Kom ons teken die Lewis-struktuur van CuO.

Tel die totale valenselektrone

Ons moet die totale valenselektrone vir die CuO tel deur die individuele valenselektrone vir Cu en O te tel. die totale valenselektrone vir die koperoksied is 15, waar 9 3d elektrone van koper betrokke is, aangesien Cu hier +2 oksidasietoestand is .

Die keuse van die sentrale atoom

Vir die Lewis-struktuurkonstruksie het ons 'n sentrale atoom nodig omdat al die atome deur 'n geskikte aantal bindings met daardie spesifieke atoom verbind is. Op grond van die grootte en elektropositiwiteit moet ons die sentrale atoom kies. met alle oorweging, word Cu hier as die sentrale atoom gekies.

Bevredig die oktet

Elke atoom, of dit nou aan die d- of p-blok behoort, moet met sy valensorbitaal gevul word deur 'n geskikte aantal elektrone vir die opeenvolgende bindingsvorming te aanvaar. Om die oktet te voltooi, benodig Cu 10 en O benodig 8 elektrone aangesien hulle onderskeidelik tot die d- en p-blok behoort.

Bevredig die valensie

Tydens die oktetvorming moet elke atoom bewus wees daarvan dat hulle daardie aantal stabiele bindings kan vorm wat hul stabiele valensie is. Soos per oktet elektrone benodig 10+8 = 18 vir die CuO-vorming, maar die valenselektrone is 15, dus moet die oorblywende elektrone gevul word deur die stabiele valensie van elke atoom.

Ken die eensame pare toe

Na oktet- en bindingsvorming, as elektrone in die valensiedop van elke onderskeie atoom gelaat word, bestaan ​​daardie elektrone as alleenpare oor daardie spesifieke atoom in 'n molekule. In CuO bevat slegs O 2 pare alleenpare omdat dit 4 oortollige elektrone het na die bindingsvorming in sy valensieskil.

2. CuO valenselektrone

Elektrone is teenwoordig in die valensdop van elke atoom en is verantwoordelik vir sy chemiese eienskap en word valenselektrone genoem. Kom ons tel die valenselektrone van CuO.

Die totale aantal valenselektrone vir die CuO-molekule is 15. Daar is 9 3d-elektrone vanaf die Cu-plek en 6 elektrone van die O-plek, so ons tel net die individuele atome se valenselektrone en voeg hulle net bymekaar om die totale valensie te kry elektrone vir die CuO-molekule.  

  • Die valenselektrone vir die Cu is 9 (Cu2+ – 3d9)
  • Die valenselektrone vir die O is 6 ([He]2s22p4)
  • Dus, die totale aantal valenselektrone vir CuO is 9+6 = 15 elektrone.

3. CuO lewis struktuur alleenpare

Die elektrone wat in die [gepaarde vorm in die valensdop bestaan ​​na die bindingsvorming in oormaat, word alleenpare genoem. Kom ons voorspel die eensame pare oor CuO.

Daar is slegs 2 pare alleenpare teenwoordig wat beteken dat 4 elektrone teenwoordig is in die valensieskil wat geen bydrae tot die binding het nie. Daardie elektrone vorm die O-plek omdat O ses valenselektrone het; onder hulle is slegs twee elektrone betrokke by Cu2+ in verbandvorming.

  • Ons kan die alleenpare oor elke atoom voorspel deur die formule te gebruik, alleenpare = elektrone teenwoordig in die valensorbitaal – elektrone betrokke by die bindingsvorming
  • Dus, die alleenpare is teenwoordig oor die Cu-atoom, 2-1 = 1
  • Die alleenpare teenwoordig oor die O-atoom, 6-2 = 4
  • 'n Ongepaarde elektron kan nie 'n alleenpaar wees nie, dus het Cu nul alleenpare en O het 2 alleenpare of 4 elektrone.

4. CuO lewis struktuur oktet reël

Om die valensorbitaal van elke atoom te voltooi, aanvaar elke atoom 'n geskikte aantal elektrone, word die oktetreël genoem. Kom ons kyk na die oktet van die CuO-molekule.

CuO volg die oktetreël omdat beide Cu en O nog nie hul valensorbitaal voltooi is nie. So, hulle probeer om hul valenselektrone deur bindingsvorming te voltooi. O het nog twee elektrone nodig om die oktet te voltooi, want omdat dit aan die p-blokelement behoort, benodig dit dus 8 elektrone in sy valensorbitaal.

Cu is 'n oorgangsmetaalelement, so dit het sy oktet voltooi om die d-orbitaal deur die elektrone te vul, maar hier bestaan ​​Cu as Cu(II), so dit het reeds 9 elektrone in sy valensieskil, dit benodig net een elektron om te voltooi die valensorbitaal en volg die oktetreël.

5. CuO lewis struktuur vorm

Die molekulêre vorm is die korrekte rangskikking van die elemente deur substituentatome om 'n perfekte geometriese struktuur te verkry. Kom ons voorspel die vorm van CuO.

CuO is lineêr in vorm, waar Cu deur 'n dubbelbinding aan O geheg is. Daar is dus geen kans op afwyking van die bindingsvorm nie, wat uit die volgende tabel bevestig kan word.

Molekulêre
Formule
Aantal van
verbandpare
Aantal van
alleenpare
Vorm  meetkunde    
AX10lineêre  lineêre
AX2        20lineêre  lineêre  
AX       11lineêre  lineêre  
AX330Driehoekig
planêre
Driehoekig
planêre
AX2E     21gebuigDriehoekig
planêre
AX2     12lineêre  Driehoekig
planêre
AX440tetraëdriesetetraëdriese
AX3E     31Driehoekig
piramidale        
tetraëdriese
AX2E2                2gebuigtetraëdriese
AX3                     13lineêre  tetraëdriese
AX550trigonaal
bipiramidaal
trigonaal
bipiramidaal
AX4E     41wipplanktrigonaal
bipiramidaal
AX3E2    32t-vormig         trigonaal
bipiramidaal
AX2E3    23lineêre   trigonaal
bipiramidale
AX660oktaëdrieseoktaëdriese
AX5E     51             vierkante
piramidale   
oktaëdriese
AX4E2                    42vierkante
piramidale 
oktaëdriese
VSEPR Tabel
CuO Molekulêre Vorm

Die geometrie of vorm van 'n molekule word voorspel deur die VSEPR (Valence Shell Electrons Pair Repulsion) teorie, en die teorie het gesê dat as 'n molekule tipe AX het en daar geen alleenpare oor die sentrale atoom is nie, hulle lineêr in vorm moet wees en geen verandering in meetkunde vind plaas nie.

6. CuO lewis struktuur hoek

Bindingshoek gemaak deur die sentrale en substituentatome vir behoorlike oriëntasie in spesifieke meetkunde. Kom ons bereken die bindingshoek van CuO.

Die bindingshoek tussen Cu en O in CuO is 1800 omdat die lineêre geometrie-bindingshoek altyd 180 is0. Daar is geen alleenpare nie – bindingspare afstoting vind plaas, so dit is nie nodig om die bindingshoek te verander nie. Twee atome maak altyd die bindingshoek by 1800 aangesien hulle altyd 'n lineêre vorm of reguit lyn aangeneem het.

CuO Bindingshoek
  • Die bindingshoekwaarde kan deur die hibridisasiewaarde bereken word.
  • Die bindingshoekformule volgens Bent se reël is COSθ = s/(s-1).
  • Hier word die sentrale atoom Cu pd gehibridiseer, dus is die p-karakter 1/2de
  • Dus, die bindingshoek is, COSθ = {(1/2)} / {(1/2)-1} =-( 1)
  • Θ = COS-1(-1) = 1800
  • Dus, vanaf die hibridisasiewaarde, is die bindingshoek vir berekende en teoretiese waarde dieselfde.

7. CuO lewis struktuur formele aanklag

Die formele lading is 'n hipotetiese konsep, waar die elektronegatiwiteit van alle atome gelyk is en die lading van die atoom kan voorspel. kom ons bereken die formele lading van CuO.

Die netto formele aanklag van die CuO is nul omdat die ioon Cu2+ word geneutraliseer deur die lading van die oksiedioon. Omdat daardie aanklagte gelyk maar teenoorgestelde in teken. In die koperoksied kan beide Cu en O in di-ioonvorm breek en ons moet die individuele lading bereken.

  • Die formele aanklag van die NaH2PO4 kan bereken word deur die formule, FC = Nv - NLP -1/2 Nbp
  • Die formele lading besit deur die Cu2+ is, 4-0-(4/2) = +2
  • Die formele aanklag besit deur die O2- is, 6-4-(8/2) = -2
  • Dus, Cu2+ en O2- wat di ioniese vorm toon en die grootte van die lading is dieselfde, maar as gevolg van teenoorgestelde in die natuur kanselleer hulle mekaar en reken die neutrale vorm van die CuO.

8. CuO hibridisasie

 As gevolg van die verskillende energie van die orbitale sentrale atoom ondergaan verbastering om 'n hibriede orbitaal van ekwivalente energie te vorm. Kom ons voorspel die hibridisasie van CuO.

Die sentrale Cu word pd gehibridiseer om 'n kovalente binding in die CuO-molekule te vorm wat hieronder bespreek kan word.

struktuur   verbastering
waarde  
Toestand van
verbastering
van sentrale atoom
Bindingshoek
1.Lineêr         2         sp /sd / pd1800
2.Beplanner
trigonaal      
3sp2                   1200
3.Tetraëdraal 4sd3/ sp3109.50
4.Trigonaal
bipiramidaal
5sp3d/dsp3900 (aksiaal),
1200(ekwatoriaal)
5.Oktaedraal   6        sp3d2/d2sp3900
6.Vyfhoekig
bipiramidaal
7sp3d3/d3sp3900, 720
Hibridiseringstabel
  • Ons kan die hibridisasie bereken deur die konvensie formule, H = 0.5(V+M-C+A),
  • Dus, die verbastering van sentrale Cu is, ½(2+2+0+0) = 2 (pd)
  • Een p orbitaal en een d orbitale van Cu is betrokke by die hibridisasie.
  • Die π-binding tussen Cu en O is nie betrokke by die hibridisasie nie.

9. CuO oplosbaarheid

Die oplosbaarheid van die molekule hang af van die neiging van dissosiasie in ione en word oplosbaar in daardie oplosmiddel. Kom ons kyk of CuO oplosbaar is in water is nie.

CuO is onoplosbaar in water omdat die ioniese interaksie tussen Cu en O baie sterk is aangesien daar 'n dubbelbinding teenwoordig is. Dus, die bindingsentalpie van CuO is sterker as hidrasie-energie, dus kan watermolekules die binding tussen CuO-molekules, en ook Cu breek2+ is onoplosbaar as gevolg van sy sagte aard.

Lys van sommige oplosmiddels waar CuO oplosbaar is

  • Ammoniumchloried
  • Kaliumsianied
  • Ammoniumkarbonaat (gedeeltelik oplosbaar)

10. Is CuO solied of vloeibaar?

'n Molekule se fisiese toestand hang af van die bindingsaard en toegepaste temperatuur en druk. Kom ons kyk of CuO solied is of nie.

CuO is 'n soliede swart krag omdat daar meer roosterenergie teenwoordig is by die koperoksiedmolekule. In die kristalvorm het dit 'n monokliniese struktuur aangeneem waar twee-eenheidsel teenwoordig is en die rooster baie sterk is by kamertemperatuur as gevolg van ioniese binding, dus bestaan ​​CuO as solied by kamertemperatuur.

11. Is CuO polêr of nie-polêr?

Die polariteit van 'n molekule hang af van die waarde van die resulterende dipool-momentwaarde en elektronegatiwiteitsverskil. Kom ons kyk of CuO polêr is of nie.

CuO is 'n polêre molekule omdat daar 'n resulterende dipoolmoment teenwoordig is en as gevolg van die elektronegatiwiteitsverskil is daar ook vloeie van dipoolmoment vanaf die Cu na O waargeneem. As gevolg van lineêre struktuur is daar geen manier om die dipoolmoment tussen Cu en O te kanselleer nie en om hierdie rede is CuO polêr.

Die voeringvorm is nie asimmetries nie, maar daar is geen ander dipoolmoment wat in die CuO-molekule werk wat die dipoolmoment kanselleer nie.

12. Is CuO suur of basies of sout?

Die suurheid van basiese aard van 'n molekule hang af van die teenwoordigheid van suur proton of hidroksied anioon. Kom ons kyk of CuO suur is of nie.

CuO is nóg suur nóg basis, eerder 'n basiese oksied, want wanneer dit met water reageer om 'n sterk basis van koperhidroksied te vorm. Al die metaaloksiede is basies van aard, so CuO is ook basies, maar neem self nie aan enige suur-basis-reaksie deel nie omdat dit geen suur proton het nie.

Volgens die HARDE SAGTE SUUR-BASIS-beginsel, Cu2+ is 'n grenssuur wat nie sterk of swak is nie, maar oksied is hard-basis van aard.

13. Is CuO elektroliet?

Elektroliet kan in die oplossing geïoniseer word wanneer dit gedissosieer word en elektrisiteit deur die oplossing dra. Kom ons kyk of CuO 'n elektroliet is of nie.

CuO is 'n elektroliet van aard, want wanneer dit dissosieer in 'n waterige oplossing dan vorm dit Cu2+ en O2- en as gevolg van die vorming van daardie gelaaide deeltjies kan dit elektrisiteit deur die oplossing dra. Die ladingsdigtheid van oksiedione is baie hoog.

14. Is CuO ionies of kovalent?

Op die teorie van polariseerbaarheid deur Fajan se reël, kan ons voorspel of 'n molekule ionies of kovalent van aard is. Kom ons kyk of CuO ionies of kovalent van aard is.

CuO is ionies van aard as gevolg van ioniese interaksie tussen Cu- en O-atome. Ook, as gevolg van die polarisasiereël, Cu2+ kan in die anioonoksied gepolariseer word en 'n ioniese binding vorm, en as gevolg van die elektronegatiwiteitsverskil tussen Cu en O, is die binding meer polêr soos 'n ioniese molekule.

Die binding word tussen Cu en O gevorm deur die totale skenking van elektrone.

Gevolgtrekking

CuO is die basiese oksied van 'n grenslynoorgangselement. Cu is in 'n +2-oksidasietoestand, dus kan dit geoksideer word en as 'n reduseermiddel gedra.

Biswarup Chandra Dey

Hi......ek is Biswarup Chandra Dey, ek het my Meestersgraad in Chemie voltooi. My spesialiseringsgebied is Anorganiese Chemie. Chemie gaan nie net oor lees reël vir reël en memorisering nie, dit is 'n konsep om op 'n maklike manier te verstaan ​​en hier deel ek met jou die konsep oor chemie wat ek leer omdat kennis die moeite werd is om dit te deel.

Onlangse plasings