Dans cet article, nous devrions discuter de la structure de Lewis de HClO3 et des différents faits caractéristiques. Commençons l'article par le caractère covalent de la structure de Lewis HClO3.
Dans la structure de Lewis HClO3, Cl est dans un état d'oxydation +5 et c'est son état d'oxydation le plus élevé, il peut donc se comporter comme un agent oxydant, peut subir une réduction et oxyder d'autres substituants. La valeur pka de HClO3 est très faible presque négative, c'est donc un acide inorganique fort. l'atome de Cl central est sp3 hybridé ici. La géométrie autour du Cl central est pyramidale dans la structure de Lewis de HClO3.
Il y a deux atomes O à double liaison et un groupe -OH est attaché à l'atome central Cl. Le Cl central contient cinq paires de liaisons et une seule paire. La géométrie autour d'un seul O est en forme de courbure.
Quelques faits importants sur HClO3
HClO3 est liquide à l'état physique. C'est un composé liquide incolore. La masse molaire de l'acide chlorique est de 84.45 g/mol. La densité de l'acide est de 1g/mL.
L'acide chlorique peut être préparé par la réaction de l'acide sulfurique avec le chlorate de baryum en laboratoire. Le sulfate de baryum insoluble est éliminé par la méthode de précipitation.
Ba (ClO3)2 + H2SO4 → 2 HClO3 + BaSO4
Le chauffage de l'acide hypochloreux est une autre méthode pour préparer l'acide chlorique avec l'acide chlorhydrique.
3 HClO → HClO3 + 2 HCl
La solution aqueuse peut être concentrée jusqu'à 40 % sous vide ; la décomposition se produit lors d'une concentration ou d'un réchauffement supplémentaire :
8 HClO3 → 4 HClO4 + 2 H.2O + 2 Cl2 + 3 O2
3 HClO3 → HClO4 + H2O + 2 ClO2
L'acide chlorique et sa base conjuguée chlorate sont tous deux forts agents oxydants.
3KClO3 + 4HCl = 2KCl + Cl2 + 2ClO2 + 2H2O
Le mélange de Cl2 et ClO2 comme cela est connu euchlore.
1. Comment dessiner la structure de Lewis de HClO3 ?
À dessiner la structure de Lewis HClO3, nous devons suivre la règle de l'octet car le Cl central provient de l'élément de bloc p. Avec l'aide de la structure de Lewis, nous pouvons comprendre les différentes propriétés covalentes de HClO3.
Étape 1- Dans la première étape de la structure de Lewis HClO3, nous devrions compter les électrons de valence de chaque substituant individuellement et les additionner. Venant maintenant avec Cl, qui est le bloc p, groupe 17th élément. Ainsi, il a sept électrons dans son orbitale de valence.
Maintenant pour O, c'est aussi l'élément de bloc p et le groupe 16th élément. Il appartient au groupe VIA élément donc il a six électrons dans son orbitale de valence, un électron de moins de Cl. Il y a trois atomes O présents, donc les électrons de valence totale sont 3*6 = 18 électrons.
Venons-en maintenant au dernier atome qui est H. H est l'élément du groupe IA et il n'a qu'un seul électron qui n'est que son électron de valence.
Ainsi, dans la structure de Lewis HClO3, le nombre total d'électrons de valence est de 7 + 18 + 1 = 26 électrons.
Étape 2- dans le 2nd étape du dessin de la structure de lewis, nous décidons quel sera l'atome central. Ici, l'ambiguïté se produit entre les atomes O et Cl. Les deux sont des éléments de bloc p et l'électronégativité est presque la même pour ces deux éléments. Mais ils diffèrent par leur taille.
La taille de Cl est supérieure à O, car la taille du groupe du tableau périodique augmente en raison d'une augmentation du nombre quantique principal d'atomes.
Ainsi, Cl est choisi comme atome central ici et trois atomes O sont présents comme trois atomes environnants.
Étape 3- Tous les atomes de la structure de Lewis de HClO3 proviennent des blocs s et p. Ainsi, la règle de l'octet est appliquée ici. Selon la règle de l'octet, l'élément de bloc complète son orbitale la plus externe par un maximum de deux électrons.
Selon la règle de l'octet de l'élément de bloc p, ils complètent leur couche de valence de huit électrons car l'orbitale p contient un maximum de six électrons, et l'élément de bloc p contient toujours l'orbitale s et il y a deux électrons.
Ainsi, selon la règle de l'octet, les électrons requis pour la structure de Lewis de HClO3 sont 4*8 +2 = 34 électrons. Mais les électrons de valence disponibles dans la structure de Lewis de HClO3 sont de 26 électrons. Ainsi, la pénurie de électrons est 34-26 = 8 électrons. Ces 8 électrons sont accumulés dans les 8/2 = 4 liaisons parmi les substituants de la structure de Lewis HClO3.
Étape 4- Maintenant, dans cette étape, nous avons joint tous les atomes les uns aux autres dans la structure de Lewis HClO3 par le nombre requis de liaisons. Cl est l'atome central ici, donc Cl est présenté comme la position centrale, puis ajoute le nombre requis de liaisons pour connecter tous les atomes. Trois atomes O sont connectés par trois liaisons simples avec l'atome central de Cl et une liaison est utilisée pour connecter un H à l'un des atomes O.
Ainsi, les quatre liaisons sont utilisées correctement et utilisées uniquement pour la formation de liaisons sigma uniquement.
Étape 5- Dans la dernière étape, nous devons vérifier si tous les atomes d'une molécule sont satisfaits ou non par leur octet. Pour satisfaire leur octet, nous devons ajouter plusieurs liaisons et leur attribuer des paires isolées. Pour compléter l'octet de Cl central, il faut ajouter deux doubles liaisons entre Cl et deux atomes. Maintenant, une seule paire est attribuée sur l'atome de Cl.
Les trois atomes O forment deux liaisons, qu'il s'agisse d'une double liaison avec le Cl central ou d'une liaison avec le Cl central et d'une liaison avec l'atome H. Maintenant, quatre paires isolées leur sont attribuées.
2. Forme de la structure de Lewis HClO3
La géométrie du HClO3 structure de lewis est presque la même autour des atomes centraux Cl et O, mais les formes sont différentes en raison des différents environnements présents. Comme Cl est l'atome central, nous concentrons la forme autour de l'atome central de Cl dans la structure de Lewis de HClO3. La forme est pyramidale.
La géométrie d'une molécule est déterminée par la théorie VSEPR (Valence Shell Electrons Pair Repulsion) ou la présence d'électrons environnants. Maintenant, à partir de la théorie VSEPR, nous pouvons dire que si l'AX3 Le type de molécule ayant une paire isolée sur l'atome central est toujours une géométrie tétraédrique adoptée.
La géométrie tétraédrique est idéale pour un système à 8 électrons, mais en raison de la répulsion des liaisons par paires isolées, il y aura un écart par rapport à la forme réelle.
Dans la structure de Lewis HClO3, il y a deux doubles liaisons présentes, nous savons que les doubles liaisons nécessitaient plus d'espace et il y a aussi des paires isolées présentes. Pour éviter la répulsion, il adopte une forme pyramidale autour de l'atome de Cl central.
Mais ici une autre forme est présente dans cette molécule. La géométrie autour des atomes O à simple liaison est différente de l'atome central Cl. Dans l'atome O à simple liaison, il y aura un le nombre d'électrons sera de 8 et on s'attend à ce qu'il adopte une géométrie tétraédrique. Mais il adopte une forme courbée comme une molécule d'eau en raison de la répulsion dans le milieu environnant.
3. Électrons de valence HClO3
Dans la structure de Lewis HClO3, les électrons de valence proviennent de ses substituants tels que les atomes Cl, O et H. Prédisez individuellement les électrons de valence pour chaque atome et additionnez-les pour obtenir le nombre total d'électrons de valence pour la structure de Lewis de HClO3.
Des atomes de Cl, O et H sont présents en tant que substituants dans la structure de Lewis de HClO3.
Le groupe 17th l'élément Cl a une configuration électronique [Ne] 3s23p5. Il est présent comme un Élément VIIA de la famille des halogènes. D'après la configuration électronique de cet élément, on peut dire que l'orbitale de valence de Cl est 3s et 3p. Il y a un total de sept électrons présents dans l'orbite respective. Ces sept électrons sont des électrons de valence tels qu'ils se présentent à l'orbitale de valence, ces électrons participent à la formation ou au don de liaison.
Maintenant la configuration électronique du groupe 16th l'élément O est [He]2s22p4. Il est présent au niveau de l'élément VIA et à partir de la configuration électronique, nous pouvons dire que les orbitales 2s et 2p sont l'orbitale de valence ou l'orbitale la plus externe pour O. donc les électrons présents dans ces orbitales sont les électrons de valence pour O. Ainsi, O a six électrons de valence car deux électrons sont présents dans l'orbitale 2s et 4 électrons sont présents dans l'orbitale 2p.
Venons maintenant à H. c'est le premier élément du tableau périodique et la position de son 1st groupe et 1st période.. Il appartient au groupe IA et sa configuration électronique est de 1s1. Ainsi, l'orbitale 1s est son orbitale de valence et un seul électron est l'électron de valence pour H.
Ainsi, les électrons de valence totaux pour la structure de Lewis HClO3 sont, 7 + (6 * 3) + 1 = 26 électrons.
4. HClO3 structure de Lewis paires isolées
Dans la structure de Lewis HClO3, seuls les atomes Cl et O contiennent uniquement la paire isolée. Le total des paires isolées de la structure de Lewis HClO3 est la somme des paires isolées d'atomes individuels.
Pour compter la paire isolée pour chaque atome individuel, nous devons vérifier la configuration électronique et les électrons de valence des individus. Les paires isolées sont le seul type d'électrons de valence car elles sont présentes dans la couche de valence de chaque atome mais ne participent pas à la formation de la liaison et existent en tant que paires d'électrons sur l'atome respectif. Il contribue à la règle de l'octet.
D'après la configuration électronique de Cl, il est évident qu'il y a sept électrons présents pour Cl en tant qu'électrons de valence, maintenant Cl a formé trois liaisons sigma avec trois atomes O et deux doubles liaisons avec deux atomes O. Ainsi, après la formation de liaisons multiples, il reste deux électrons dans la couche de valence pour Cl. Ces deux électrons existent en tant que paire isolée pour Cl.
Pour trois atomes O, deux atomes O forment une double liaison avec Cl et un atome O forme une liaison avec Cl et une liaison avec H. donc trois O ont utilisé leurs deux électrons pour la formation de liaisons et nous savons que O a six électrons de valence, donc le reste de quatre électrons existe sous la forme de deux paires de paires isolées sur trois atomes d'O.
H n'a qu'un seul électron, cet électron est utilisé pour la formation de liaisons sigma avec l'un des atomes O. Ainsi, H n'a pas de paire isolée dans la structure de Lewis de HClO3.
5. charge formelle de la structure de Lewis HClO3
En raison de la présence de différents atomes électronégatifs dans le HClO3, nous devons vérifier la charge globale de la structure de Lewis de HClO3. Ce processus s'appelle une accusation formelle. Mais nous supposons ici que tous les atomes ont la même électronégativité, il n'y a donc pas de différence d'électronégativité dans la structure de Lewis de HClO3.
La formule que nous pouvons utiliser pour calculer la charge formelle, FC = Nv - Nlp -1/2Nbp
Où Nv est le nombre d'électrons dans la couche de valence ou l'orbite la plus externe, NLP est le nombre d'électrons dans la paire isolée, et Npb est le nombre total d'électrons impliqués uniquement dans la formation de la liaison.
il y a trois substituants différents Cl, O et H présents, nous devons donc calculer la charge formelle pour eux séparément.
La charge formelle sur les atomes de Cl est, 7-2-(10/2) = 0
La charge formelle sur les atomes O est 6-4-(4/2) = 0
La charge formelle sur l'atome H est 1-0-(2/2) = 0
Ainsi, à partir du calcul ci-dessus, il est évident que chaque atome de la structure de Lewis de HClO3 est neutre. Il est également reflété que la structure de Lewis de HClO3 est également une molécule neutre.
6. Règle d'octet de structure de Lewis HClO3
Chaque élément de bloc s et p suit la règle de l'octet après la formation de toute liaison ou de toute molécule, pour gagner en stabilité comme les gaz nobles. Ils essaient de gagner la structure électronique comme les gaz nobles les plus proches. Les substituants dans la structure de Lewis de HClO3 sont formés d'éléments de bloc s et p et ils auraient dû suivre la règle de l'octet.
Le Cl central dans la structure de Lewis de HClO3 appartient au groupe 17th élément et il a sept électrons de valence. C'est un élément de bloc ap, donc selon la règle de l'octet, il doit compléter son octet en complétant la couche de valence par huit électrons. Ces électrons proviennent de l'acceptation des autres ou du partage via un lien avec un autre atome.
Cl fait trois liaisons avec trois atomes O en partageant trois de ses électrons et un de trois atomes O chacun. Maintenant, il a six électrons dans son orbitale de valence p et déjà deux électrons qui sont présents dans l'orbitale s donc, maintenant il peut compléter son octet avec huit électrons. Ainsi, dans la structure de Lewis de HClO3, Cl peut compléter son octet en formant des liaisons trois sigma avec trois atomes O et en complétant son orbite p ainsi que s.
Maintenant, pour H, il n'a qu'un seul électron de valence et c'est un élément de bloc s, il a donc besoin d'un électron de plus pour compléter son octet. Ainsi, lorsque H établit une liaison avec O pour partager un électron de son côté et un électron du côté O, il peut alors compléter son octet.
Pour les atomes O, il existe deux types d'atomes O présents dans la structure de Lewis de HClO3. Deux atomes O sont attachés à l'atome central Cl avec une double liaison et un atome O est attaché avec une simple liaison. O atome a six électrons de valence et utilisé deux électrons pour les doubles liaisons ou deux liaisons sigma, donc O a deux électrons de paires de liaisons de son côté et deux électrons d'un autre site avec lequel il se lie, et le reste des quatre paires isolées. Ainsi, les atomes O complètent également leur octet en partageant une liaison avec d'autres atomes dans la structure de Lewis HClO3.
7. Angle de structure de Lewis HClO3
L'angle de liaison autour de l'atome de Cl central dans la structure de Lewis HClO3 est inférieur à 1200. Mais l'angle autour des atomes O à simple liaison est de près de 1040.
D'après la théorie VSEPR, nous pouvons dire que l'angle de liaison pour la structure pyramidale est d'environ 1200. Mais le plan trigonal de l'angle de liaison est de 1200. Mais l'angle de liaison autour de l'atome de Cl central est inférieur à 1200, en raison de la répulsion étendue des paires double liaison-seule se produit.
En raison de la minimisation de cette répulsion, la structure de HClO3 lewis ajuste son angle de liaison dans une certaine mesure et l'angle de liaison diminue. S'il existe un facteur de déviation présent qui est une répulsion de paire isolée ou une répulsion de paire de liaisons, l'angle de liaison de la molécule diminue toujours par rapport à la valeur attendue.
Encore une fois, ici, un autre angle de liaison est observé entre les atomes Cl et H autour d'un atome O à liaison simple.
La fraction autour des atomes O à liaison simple est tétraédrique, de sorte que l'angle de liaison devrait être de 1090, mais il y a deux paires isolées présentes donc il y a aussi de la répulsion. Pour minimiser la répulsion ici aussi l'angle de liaison diminue et est d'environ 1040.
8. Résonance de la structure de Lewis de HClO3
Cloxnumx- au lieu de HClO3 montre une structure de résonance différente et sur la base de ClO3- structure de résonance l'acidité de HClO3 dépend.
Tous les quatre sont les différentes structures résonnantes de ClO3-. La structure IV est la structure la plus contributive car il a la plus grande stabilité, en raison d'un nombre maximal de liaisons covalentes et la charge négative est présente sur les atomes de Cl électronégatifs.
Après cela, en diminuant le nombre de liaisons covalentes, la structure III, puis II et la moins contributive sont I.
En raison du nombre plus élevé de structures résonnantes de la base conjuguée, la structure de Lewis HClO3 est un acide fort.
9. Hybridation HClO3
2p de O et 3p ou Cl sont d'énergie différente, ils subissent donc une hybridation pour former une nouvelle orbitale hybride d'énergie équivalente. Dans la structure de Lewis de HClO3, le Cl central est sp3 hybridé.
Nous avons utilisé la formule pour prédire l'hybridation du HClO3 structure de lewis est,
H = 0.5(V+M-C+A), où H = valeur d'hybridation, V est le nombre d'électrons de valence dans l'atome central, M = atomes monovalents entourés, C=non. de cation, A=non. de l'anion.
Ainsi, l'hybridation des atomes centraux de Cl est, 1/2(5+3) = 4 (sp3)
| Structure | Valeur d'hybridation | État d'hybridation de l'atome central | Angle de liaison |
| luminaires Néon Del | 2 | sp/sd/pd | 1800 |
| Planificateur trigone | 3 | sp2 | 1200 |
| Tétraédrique | 4 | sd3/ sp3 | 109.50 |
| Bipyramidale trigonale | 5 | sp3j/dsp3 | 900 (axiale), 1200(équatorial) |
| Octaédrique | 6 | sp3d2/ ré2sp3 | 900 |
| Bipyramidale pentagonale | 7 | sp3d3/d3sp3 | 900, 720 |
Ainsi, à partir du tableau d'hybridation, il est évident que si le nombre d'orbites impliquées dans l'hybridation est de 4, l'atome central doit être sp3 hybridé.
Comprenons l'hybridation du Cl central dans le HClO3 structure de Lewis.
D'après le diagramme de la boîte, il est évident que nous ne considérons que la liaison sigma dans l'hybridation et non les liaisons multiples.
10. Solubilité HClO3
HClO3 est soluble dans la solution suivante,
- Eau
- CCl4
- Ethanol
- Benzène
11. Le HClO3 est-il soluble dans l'eau ?
HClO3 est un solvant polaire et l'eau est également polaire donc, il est soluble dans l'eau (comme se dissout comme).
12. HClO3 est-il un électrolyte ?
Oui, HClO3 en solution aqueuse dissoute et ionisée en cation et anion et transporte le courant, c'est donc un électrolyte.
13. Le HClO3 est-il un électrolyte puissant ?
Oui, HClO3 est un électrolyte fort car la dissociation dans une solution aqueuse donne des ions H+ qui migrent très rapidement et transportent plus de courant, c'est donc un électrolyte fort.
14. Le HClO3 est-il acide ou basique ?
Le HClO3 a un atome H acide, il est donc acide.
15. HClO3 est-il un acide fort ?
En raison de la présence d'atomes plus électronégatifs, ils tirent vers eux la densité électronique sigma et la libération du proton acide est très facile, il est donc fortement acide.
16. L'acide polyprotique HClO3 est-il ?
Non, il n'a qu'un seul proton donc ce n'est pas un acide polyprotique.
17. HClO3 est-il un acide de Lewis ?
Il n'y a pas de site vacant ici présent pour accepter la paire isolée, donc HClO3 ne peut pas être un acide de Lewis.
18. HClO3 est-il un acide d'Arrhenius ?
Oui, il peut libérer un H+ ion, c'est donc un acide d'Arrhenius.
19. HClO3 ou HIO3 est-il plus fort ?
Cl a une électronégativité plus grande que I, donc HClO3 est un acide plus fort que HIO3.
20. HClO3 est-il plus fort que HClO2 ?
HClO3 a plus d'atomes O que HClO2, donc HClO3 est plus fort que HClO2.
21. HClO3 est-il un acide binaire ?
Non, c'est de l'acide ternaire.
22. HClO3 est-il polaire ou non polaire ?
HClO3 est un composé polaire, car il a un moment dipolaire résultant en raison de sa structure asymétrique.
23. Le HClO3 est-il linéaire ?
Non, HClO3 est pyramidal.
24. HClO3 est-il paramagnétique ou diamagnétique ?
HClO3 est de nature diamagnétique en raison de l'absence d'électrons non appariés.
25. Point d'ébullition HClO3
Le point d'ébullition de HClO3 est de 190C.
26. Le HClO3 est-il diprotique ?
HClO3 est monoprotique.
27. HClO3 est-il ionique ou covalent ?
HClO3 est covalent.
28. HClO3 est-il un cation ?
Non HClO3 n'est pas un cation mais H+ est son cation.
29. HClO3 est-il plus fort que HCl ?
Non, HCl est plus fort que HClO3.
30. Le HClO3 est-il plus fort que le Hclo4 ?
Non, HClO4 est plus fort que HClO3 en raison du nombre plus élevé d'atomes O présents.
31. HClO3 est plus fort que HClO ?
Oui, HClO3 est plus fort que HOCl.
32. HClO3 est-il un oxoacide ?
Oui, HClO3 est un acide oxo de Cl.
33. Le HClO3 est-il aqueux ?
HClO3 est liquide.
Conclusion
HClO3 structure de lewis est un composé ternaire et un acide monobasique. c'est un acide très fort en raison de la présence d'un nombre plus élevé d'atomes d'O. C'est un exemple d'oxoacide d'halogène, Cl.
Lisez aussi:
- Structure P2h4 Lewis
- Structure de Lewis Ch2n2
- Structure Caoh2 Lewis
- Structure Pcl4 Lewis
- Structure de Lewis de l'acétone
- Structures de Lewis
- Structure Io3 Lewis
- Parce que la structure de Lewis
- Structure de Lewis
- Structure H2co Lewis
Salut……Je m'appelle Biswarup Chandra Dey, j'ai terminé ma maîtrise en chimie à l'Université centrale du Pendjab. Mon domaine de spécialisation est la chimie inorganique. La chimie ne consiste pas seulement à lire ligne par ligne et à mémoriser, c'est un concept à comprendre de manière simple et je partage ici avec vous le concept de chimie que j'apprends parce que la connaissance vaut la peine d'être partagée.