Este artigo contém sobre a estrutura de lewis do XeO4, hibridização, ângulo de ligação e outros 13 fatos detalhados importantes.
A estrutura de lewis XeO4 tem forma tetraédrica com um ângulo de ligação de 109.50. É um composto muito estável de um gás nobre que é um caso muito excepcional. Devido à geometria tetraédrica, o Xe central é sp3 hibridizado. Todos os elétrons de valência de Xe estão sendo usados para a formação de ligações sigma e π, então não há pares isolados disponíveis para Xe nesta molécula.
Bartlett xnumxst descobriu o gás nobre como um composto que era XeF. Devido à presença de substituintes eletronegativos O, a densidade de carga positiva sobre Xe aumenta a tal ponto que a energia de 5s e 5p diminui e eles se tornam comparáveis ao O.
Alguns fatos importantes sobre XeO4
XeO4 é uma molécula cristalina sólida amarela que é estável abaixo da temperatura, à temperatura ambiente se decompõe. O ponto de fusão e os pontos de ebulição são 237.1 K e 273 K, respectivamente. O estado de oxidação do Xe no Xeo4 estrutura de lewis é +8 então tem seu estado de oxidação mais estável.
XeO4 é formado pela reação de ácido sulfúrico concentrado em perxenatos de sódio e bário.
4XeF6 +18Ba(OH)2 =3Ba2XeO6 +Xe +12BaF2 + 18H2O
Ba2XeO6 + 2H2SO4 = 2BaSO4 +XeO4 + 2H2O
Como desenhar a estrutura de lewis para XeO4?
A estrutura de Lewis é uma ferramenta muito útil com a ajuda dessa estrutura, podemos descobrir os elétrons de valência, a forma e os pares solitários de qualquer molécula covalente. Então, é importante desenhar a estrutura de lewis do XeO4. Existem algumas técnicas que devemos ter em mente para desenhar a estrutura de lewis do XeO4.
Então, inicialmente, contamos o total de elétrons de valência para os átomos de Xe e O. Então identificamos o átomo central por sua eletronegatividade, sabemos que Xe é menos eletronegativo que O, então no XeO4 estrutura de lewis, Xe é o átomo central. A molécula não tem carga extra sobre ela, então não há necessidade de adicionar elétrons extras ou subtrair elétrons aqui. Agora Xe e quatro átomos de O estão ligados por uma ligação simples, bem como uma ligação dupla para completar o octeto. Os pares solitários existem apenas sobre átomos de O.
Forma da estrutura de lewis XeO4
Os elétrons de valência para Xe na formação da ligação sigma serão quatro e há quatro átomos de O contribuindo cada um com um elétron, então a contagem total de elétrons será, 4+(1*4) =8. De acordo com a teoria VSEPR (Valence Shell Electrons Pair Repulsion) de uma molécula covalente, se a contagem total de elétrons de ligação for 8, então a forma da molécula será tetraédrica.
Toda a densidade eletrônica está sobre o Xe no XeO4 estrutura de lewis como Xe é o átomo central aqui. Todos os quatro átomos de O estão presentes nos quatro cantos de uma geometria tetraédrica. O ângulo de ligação formado pelo Xe central e quatro átomos de O na porção tetraédrica é 109.50.
XeO4 estrutura de lewis pares solitários
No XeO4 estrutura de lewis, Xe forma oito ligações com quatro átomos de O. Das oito ligações, quatro ligações são ligações sigma e quatro ligações são ligações π. Portanto, não há elétrons de valência disponíveis para Xe que possam existir como pares isolados.
Do XeO4 estrutura de lewis, podemos ver que os pares isolados são atribuídos apenas aos átomos de O. O é VIA ou grupo 16th elemento e da configuração eletrônica podemos dizer que existem apenas seis elétrons presentes na camada de valência do O e esses elétrons estão envolvidos na formação da ligação com o átomo central de Xe. O usou apenas dois elétrons de valência para uma ligação sigma e uma ligação π com Xe. Então, ele tem quatro elétrons restantes em sua camada de valência que existem como pares solitários. Assim, o número total de solitários pares na estrutura de lewis XeO4 is (4*2)= 8 pares que são apenas do site O.
XeO4 lewis estrutura encargos formais
Assumindo a mesma eletronegatividade de todos os átomos em uma molécula, podemos calcular a carga particular presente em um átomo ou molécula específica é chamada de carga formal. Então aqui no XeO4 estrutura de lewis, consideramos a mesma eletronegatividade para Xe e O.
A fórmula que podemos usar para calcular a carga formal de XeO4, FC = Nv - Nlp -1/2Nbp
Onde Nv é o número de elétrons na camada de valência ou orbital mais externo, Nlp é o número de elétrons no par solitário, e Npb é o número total de elétrons que estão envolvidos apenas na formação da ligação.
Temos que calcular separadamente a carga formal para Xe e também para O.
A carga formal sobre Xe, 8-0-(16/2) = 0
A carga formal sobre O, 6-4-(4/2) = 0
Então, podemos dizer que não há carga formal sobre Xe e O porque a molécula é neutra. Assim, calculando a carga formal também podemos dizer se a molécula é carregada ou não.
Ressonância da estrutura de lewis do XeO4
A ressonância é um conceito hipotético, pelo qual uma nuvem de elétrons de qualquer molécula pode se deslocar entre diferentes formas de esqueleto dessa molécula. estrutura de lewis, as nuvens de elétrons deslocam-se entre os átomos de O e Xe em diferentes formas canônicas.
Do XeO4 estrutura de lewis, todos os cinco são as diferentes estruturas ressonantes de XeO4. Entre eles, a estrutura V é a estrutura que mais contribui, pois contém um número maior de ligações covalentes, portanto sua contribuição é a mais alta. Depois dessa estrutura IV, depois III, II, e a que menos contribui é a Estrutura I.
Regra do octeto da estrutura de lewis XeO4
No XeO4 estrutura de lewis, Xe e O tentam completar seu octeto doando ou aceitando um número adequado de elétrons de sua camada de valência ou para a camada de valência e ganhando a configuração de gás nobre mais próxima.
No XeO4 estrutura de lewis, Xe é um elemento do grupo 18, portanto, possui uma camada de valência preenchida e não há necessidade de completar seu octeto. Mas O é um grupo de 16 elementos, então tem seis elétrons em seus elétrons mais externos e seu octeto não está completo. Assim, O forma uma ligação dupla com Xe compartilhando dois de seus elétrons e dois de Xe elétrons e quatro elétrons estão presentes em seus pares isolados. Desta forma Oxygen completa seu octeto.
O Xe é um gás nobre e participa da formação de ligações com O envolvendo todos os oito elétrons da camada de valência.
Hibridização XeO4
Na estrutura de lewis do XeO4, as energias dos orbitais moleculares de Xe e O não são as mesmas, então Xe e O devem sofrer hibridização para formar um orbital híbrido de energia equivalente e formar uma ligação covalente.
Calculamos a hibridização XeO4 usando a seguinte fórmula,
H = 0.5(V+M-C+A), onde H = valor de hibridização, V é o número de elétrons de valência no átomo central, M = átomos monovalentes cercados, C = não. de cátion, A = não. do ânion.
Para o XeO4 estrutura de lewis, Xe tem quatro elétrons que estão formando uma ligação sigma e quatro átomos de O estão cercados.
Então, a hibridização do Xe central em XeO4 é, ½(4+4+0+0)= 4 (sp3)
| Estrutura | Valor de hibridização | Estado de hibridização do átomo central | Ângulo de ligação |
| Linear | 2 | sp/sd/pd | 1800 |
| Planejador trigonal | 3 | sp2 | 1200 |
| Tetraédrico | 4 | sd3/sp3 | 109.50 |
| Trigonal bipiramidal | 5 | sp3d/dsp3 | 900 (axial), 1200(equatorial) |
| Octaédrico | 6 | sp3d2/d2sp3 | 900 |
| Bipiramidal pentagonal | 7 | sp3d3/d3sp3 | 900,720 |
Da tabela de hibridização acima, podemos dizer que se o valor de hibridização do átomo central é 4, então os átomos centrais são obviamente sp3 hibridizado envolvendo um s e três orbitais p via mistura.
Do diagrama de caixa do XeO4 estrutura de lewis, é evidente que consideramos apenas a ligação sigma na hibridização, não a ligação π ou ligações múltiplas. Na ligação covalente, também consideramos a ligação sigma.
Xe tem oito elétrons em seu orbital mais externo no estado fundamental. Quando fica excitado, quatro elétrons são transferidos para os orbitais 5d vagos. Então Xe tem quatro elétrons desemparelhados nos orbitais 5s e 5p. Esses quatro elétrons desemparelhados sofrem hibridização com quatro átomos de O e fazem uma ligação covalente.
Aqui, um orbital 5s e 3 orbitais 5p estão envolvidos na hibridização. Então, a hibridização é sp3. Este sp3 orbital hibridizado é de energia equivalente de Xe, bem como de O para que eles possam fazer ligações. Os quatro elétrons restantes de Xe no orbital 5d estão envolvidos na formação da ligação π com O e não estão envolvidos na hibridização.
A partir do valor de hibridização, podemos prever o ângulo de ligação desta molécula. No XeO4 estrutura de lewis, a hibridização é sp3, então aqui a % do caractere s é 1/4 ou 25%. Agora, a partir do ângulo de ligação da regra de Bent de uma molécula é, COSθ =s/s-1, onde s é a % do caráter de s na hibridização e θ é o ângulo de ligação.
Agora, usando a fórmula, obtemos, COSθ = (¼)/(1/4)-1
Θ = 1090, então podemos dizer que a partir do valor de hibridização podemos avaliar o ângulo de ligação de uma molécula ou vice-versa. Novamente, da teoria VSEPR o ângulo de ligação para uma molécula em forma tetraédrica será de 109.50.
Assim, VSEPR e a teoria da hibridização podem ser correlacionadas. O ângulo de ligação é perfeitamente 109.50 que é ideal para moléculas tetraédricas. Na verdade, no XeO4 estrutura de lewis, não há fator de desvio presente para o ângulo de ligação. Xe não tem pares isolados e o tamanho do Xe é muito grande em comparação com O. Embora quatro O façam a ligação dupla com o Xe central, há espaço suficiente na porção tetraédrica para minimizar a repulsão do par solitário-ligação. Portanto, não há desvio no ângulo de ligação.
O XeO4 é polar?
sabemos que a polaridade de qualquer molécula depende do valor do momento dipolar resultante. Para entender a polaridade do XeO4 estrutura de lewis temos que descobrir o valor do momento de dipolo dele.
Na estrutura de lewis do XeO4, a forma da molécula é tetraédrica. A forma é simétrica, o que significa que todos os átomos de O estão presentes, eles estão neutralizando exatamente o valor do momento de dipolo um do outro. Assim, na estrutura de lewis do XeO4, o valor final do momento dipolar resultante é zero, o que torna a molécula inteira apolar.
Sendo Xe é um gás nobre embora possa formar compostos como XeO4. Por quê?
A partir dos valores de energia de ionização, pode-se dizer que o limiar de reatividade química é atingido em Kr e verificou-se que Xe pode formar um número bastante grande de compostos com substituintes altamente eletronegativos como átomos de O e F.
Isto é devido à presença de substituintes eletronegativos F e O a densidade de carga positiva sobre Xe aumenta a tal ponto que a energia de 5s e 5p diminui e eles se tornam comparáveis ao O e F. Assim, os orbitais 5s e 5p de Xe pode sobrepor 2p do F e O.
Espera-se que o comprimento de ligação Xe-O seja menor. porque?
O comprimento da ligação Xe-O simples é de cerca de 160 pm. Mas no XeO4 estrutura de lewis, a molécula possui um caráter de ligação dupla, de modo que o comprimento da ligação é diminuído.
Xe é o grupo 18th elemento que é um gás nobre e geralmente, a camada de valência está totalmente ocupada. A partir da configuração eletrônica, Xe tem oito elétrons em sua camada de valência que completaram seu orbital mais externo, e todos os elétrons estão envolvidos na formação de ligações com quatro átomos de O (ligações Sigma e π) com O. O pode formar uma dupla estável ligação com substituintes adequados como Xe e por esta razão, não há pares isolados ou caráter de ligação simples presente entre a ligação Xe-O.
Xe forma quatro ligações sigma, bem como quatro ligações π com átomos de O. Fazer a ligação dupla torna a molécula mais estável. A ligação dupla é sempre mais curta que a ligação simples e mais forte que a ligação simples também.
Conclusão
Da discussão acima do XeO4 estrutura de lewis, podemos dizer que o gás nobre também pode participar da reação na presença de substituintes eletronegativos fortes. A molécula é mais estável devido à formação de uma ligação dupla, de modo que não pode participar de nenhuma outra reação. Não há fator de repulsão de ligação de par solitário presente, portanto, o ângulo de ligação não se desvia e é ideal para tetraédrico que é 109.50.
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