Structure de Lewis OBR2, géométrie, hybridation : 5 étapes (résolue)

L'oxybromure (OBr2) possède un atome central d'oxygène (O) avec 6 électrons de valence, formant des liaisons simples avec deux atomes de brome (Br), chacun apportant 7 électrons de valence. La structure de Lewis montre deux liaisons simples O-Br et deux paires isolées sur l'atome d'oxygène, utilisant 20 électrons de valence au total. OBr2 adopte une géométrie moléculaire courbée avec un angle de liaison légèrement inférieur à 109.5 °, influencé par la répulsion des paires de liaisons isolées. Les liaisons O-Br sont polaires en raison de la différence d'électronégativité (O : 3.44, Br : 2.96), ce qui rend la molécule globalement polaire. Cette structure affecte sa réactivité chimique et son utilisation potentielle dans les réactions d'halogénation.

Par la disposition des électrons de la couche la plus externe, la structure la plus énergétiquement stabilisée de la structure obr2 lewis peut être déterminée. Dans une structure de Lewis, des électrons faiblement liés par la force nucléaire sont représentés autour des symboles atomiques.

Structure de Lewis OBr2
Structure de Lewis OBr2

Comment dessiner la structure de Lewis pour OBR2

Dans la structure de Lewis obr2, nous voyons un schéma de base où le squelette de liaison O-Br de la molécule est représenté.

En utilisant les symboles atomiques de l'oxygène et du brome, l'obr2 structure de lewis montre la position des atomes dans la molécule avec des électrons en excès (à côté des électrons de liaison) autour de l'atome particulier.

Dans moderne Tableau périodique L'oxygène est dans le groupe 16 et le brome est dans le groupe 17. Les électrons de la dernière orbite de l'atome d'oxygène sont [He] 2s2 2p4. L'arrangement électronique de l'atome de brome est [Ar] 3d10 4s2 4p5.

Dans les niveaux d'énergie de l'orbite externe des atomes d'oxygène et de brome, un total de vingt particules chargées négativement (7 + 7 + 6) sont disponibles, ce qui signifie dix paires d'électrons pour la formation de liaisons dans l'obr2 structure de lewis.

L'oxygène est au centre de la structure de points d'électrons obr2 et deux atomes de brome sont connectés au côté opposé à l'atome central. Après cet arrangement; les électrons de valence sont placés en fonction de leur atome parent.

Pour couvrir la dernière orbite avec huit électrons, les atomes d'oxygène et de brome partagent un nuage d'électrons. Pour créer une liaison simple, deux nuages ​​d'électrons sont joints, c'est-à-dire représentés par une seule ligne dans obr2 structure de lewis.

Dans ce ci-dessus obr2 structure de lewis, les atomes d'oxygène et de brome ont au total huit paires d'électrons non partagés en excès.

Forme de la structure Lewis OBR2

Selon la théorie des liaisons de Valence, la forme d'une molécule est la forme déformée de la géométrie de la molécule si l'atome central contient une paire d'électrons non partagée.

La Théorie VSEPR états avec une plus grande densité de charge, la capacité de répulsion du nuage d'électrons à paire isolée est supérieure à celle du nuage de paires d'électrons de liaison. L'atome central Oxygen a deux paires de nuages ​​d'électrons non liés qui occupent beaucoup d'espace pour créer une répulsion stérique sur le nuage d'électrons de liaison.

obr2 structure de lewis
Fig. 2 structure de lewis forme

L'atome d'oxygène dans la molécule obr2 a une orbitale hybride sp3, de sorte que la géométrie associée serait comme un tétraèdre. Mais le nuage d'électrons faisant de la répulsion stérique perturbe la géométrie et forme une molécule en forme de courbure.

OBR2 lewis structure des accusations formelles

La charge formelle est la densité de charge d'un atome dans une configuration particulière de points d'électrons, où l'on suppose que le nuage d'électrons de liaison est également réparti.

Charge formelle des atomes dans obr2 structure de lewis peut être calculé par l'équation, f = (n – lp – (bp/2)). Où 'n' est le nombre d'électrons de la dernière orbite, lp est les électrons non partagés et bp est l'électron des paires de liaison d'un atome particulier.

D'après le tableau périodique, nous savons que l'atome d'oxygène a six électrons et l'atome de brome a sept électrons dans leur dernière coque électronique remplie. Dans l'obr2 structure de lewis chaque atome de brome a trois paires isolées où l'atome d'oxygène a deux paires de nuage d'électrons non liés.

Charge formelle de l'atome de brome dans la structure de points d'électrons obr2 ci-dessus, {7- 6 - (1/2 × 2)} = 0.

Pour l'atome d'oxygène dans le structure de lewis charge formelle est {6- 4- (1/2×4)} = 0.

Comme les atomes de cette structure de points d'électrons obr2 ci-dessus ont une charge formelle "zéro", cette structure de lewis obr2 est donc très stable énergétiquement par rapport aux autres structures possibles.

paires isolées de structure de Lewis OBR2

Une paire d'électrons qui reste non partagée dans une formation de liaison chimique est appelée paire isolée. La densité du nuage d'électrons à paire isolée ne se concentre que sur l'atome contenant.

Pour former obr2 structure de lewis, les vingt derniers électrons en orbite remplie des trois atomes sont impliqués. Parmi ceux-ci, deux paires (quatre électrons) d'électrons entraînent la formation de liaisons O-Br. Huit paires d'électrons sont en excès, ce sont des électrons à paire unique de la molécule de monoxyde de dibromine.

Le nuage d'électrons à paire isolée reste sous le contrôle d'un seul atome, si proche de son noyau que le nuage d'électrons de liaison qui s'étend sur la distance moyenne des deux atomes de liaison. Ainsi, ce nuage chargé négativement a une densité de charge élevée par rapport au nuage d'électrons de liaison.

C'est pourquoi le nuage à paire isolée est de nature volumineuse et crée une forte répulsion stérique. Si l'atome central a la seule paire d'électrons, sa géométrie est déformée.

Hybridation OBR2

Selon la théorie des liaisons de Valence, les orbitales atomiques sont des mélanges pour produire de nouveaux orbitale hybride de forme différente et de l'énergie qui améliorent la capacité de chevauchement avec d'autres orbitales atomiques.

Au niveau d'énergie le plus bas, l'atome d'oxygène a deux électrons appariés en 2s et une orbitale 2p. Il contient également un électron de spin unique dans les deux orbitales 2p. Ces orbitales 2s et 2p d'atomes d'oxygène se mélangent pour donner sp3 orbitale hybride.

Cette orbitale hybride sp3 fait maintenant un plus grand chevauchement avec l'orbitale de brome 4p.

Résonance de la structure de Lewis OBR2

Si les électrons qui ne participent pas à la formation de liaisons se déplacent vers l'orbite vacante de l'atome adjacent, nous obtenons une structure de points d'électrons différente, appelée structure de résonance.

Dans l'obr2 structure de lewis L'oxygène et le brome ont tous deux des électrons supplémentaires qui ne participent pas à la formation de liaisons. Pour déplacer le nuage d'électrons, seul l'atome de brome a une orbite 4d vacante dans la 4ème coquille.

À partir de la structure de points d'électrons neutres, une paire d'électrons non liés de l'atome d'oxygène se délocalise vers l'orbite vacante de l'atome de brome. Comme le déplacement du nuage d'électrons se produit de l'atome central vers l'atome de ligand, cela s'appelle collage arrière.

obr2 structure de lewis
Fig. 2 structure de lewis résonance

Pour cette liaison arrière 2pπ (O) – 4dπ (Br), partielle une double liaison se forme et nous obtenons les structures résonnantes de la molécule de monoxyde de dibromine.

Règle d'octet de structure Lewis OBR2

Cette règle stipule que les atomes impliqués d'une structure de points d'électrons s'orientent de manière à partager un nuage d'électrons et que leur couche de niveau d'énergie externe contient huit électrons. Cette disposition du nuage électronique donne une stabilisation.

L'oxygène a six électrons dans son orbite externe s et p od 2nd coquille, où l'atome de brome a sept électrons dans les orbitales s et p de la 4e coquille.

Ils partagent le nuage d'électrons de telle manière que chacun d'eux remplit complètement la marge jusqu'à huit électrons dans la coque externe. Par conséquent, l'orbitale sp3 de l'atome d'oxygène se chevauche avec l'orbitale 4p du brome pour satisfaire à la règle.

OBR2 polaire ou apolaire

Moment dipolaire (µ) provoque la polarité dans une liaison, qui peut être calculée par le produit de la charge séparée (δ) et la distance entre les charges (r) dans la liaison.

Dans la molécule de monoxyde de dibromine, électro-négativité d'oxygène (O) est de 3.44 et celui de brome est de 2.96 sur la base de l'échelle de Pauling. Cette différence dans la capacité de traction du nuage d'électrons de liaison crée une séparation de charge dans la liaison et le monoxyde de dibrome devient une molécule polaire.

Si cette différence d'électro-négativité est de 0.4 ou plus, une séparation de charge se produit dans la liaison, ce qui entraîne un dipôle, signifie qu'une extrémité de la liaison devient légèrement négative par rapport à l'autre extrémité. Ce dipôle est une composante vectorielle dirigée vers l'extrémité négative.

La direction du dipôle est vers l'atome avec une plus grande tendance à tirer le nuage d'électrons de liaison, l'atome d'oxygène. De plus, cet atome a un nuage de paires d'électrons solitaires qui augmente également la quantité de dipôle électronique vers lui.

obr2 structure de lewis
Fig. 2 structure de lewis polarité

Pour la répulsion électronique stérique, la forme de la molécule devient courbée. D'où l'obr2 structure de lewis a un vecteur dipôle électronique net qui rend la molécule polaire.

OBR2 angle de liaison de la structure lewis

Dans une structure de points d'électrons d'une molécule, l'angle entre deux liaisons adjacentes (angle de liaison) peut être calculé mathématiquement par le produit scalaire de vecteurs.

L'atome central Oxygène est hybride sp3, donc l'angle de liaison possible dans l'obr2 structures lewis est de 109.5̊. Mais à cause de la présence des paires d'électrons sur cet atome qui ne participent pas à la liaison, l'angle géométrique s'est déformé.

Les électrons non liés de l'atome d'oxygène impliquent la liaison inverse 2pπ (O) - 4dπ (Br) avec l'atome de brome. La répulsion des paires isolées sur le nuage d'électrons de liaison diminue. Lorsque des doubles liaisons partielles se forment, la répulsion stérique du nuage d'électrons de liaison se produit.

Le brome est dans le 4th période dans le tableau périodique avec une configuration électronique volumineuse. Dans la molécule, les deux atomes de brome ont trois paires de nuages ​​d'électrons non partagés. Il augmente la répulsion stérique du nuage d'électrons de liaison.

Dans l'ensemble, l'angle de liaison de la molécule augmente à 112̊.

OBR2 Structure de Lewis Géométrie électronique

Théoriquement, nous pouvons prédire la géométrie de obr2 structure de lewis par les hypothèses de la théorie de Valence Shell Electron Pair Repulsion.

A l'aide de l'hybridation de l'atome central, de la longueur de la liaison, de l'angle de la liaison, de la forme générale de la molécule, nous pouvons prédire la position atomique possible dans une molécule. Diverses méthodes spectroscopiques comme UV-visible, IR, Raman, RMN, électronique ou Spectres de masse peut aider à identifier la structure géométrique obr2 lewis.

Dans l'obr2 structure de lewis La liaison sigma (σ) est présente des deux côtés de l'atome d'oxygène central qui est hybride sp3 avec deux paires de nuage d'électrons non partagés. Ainsi, cette molécule peut être généralisée en tant que molécule de type AX2 avec deux liaisons simples et deux nuages ​​de paires d'électrons non liés.

D'après la théorie VSEPR, on peut dire que cette molécule appartient au groupe de géométrie tétraédrique.

Électrons de valence OBR2

Les derniers électrons de la couche énergétique remplis sont appelés électrons de valence qui peuvent absorber de l'énergie pour être dans un état excité où ils peuvent impliquer des réactions chimiques.

En Obr2 structure de lewis les trois atomes contiennent vingt de ce type d'électrons. Chaque atome de brome a sept électrons dans les dernières orbitales 4s et 4p remplies, tandis que l'atome d'oxygène a ce type de six particules chargées négativement dans la 2e orbite.

Les électrons des orbitales centrales dans un modèle de structure atomique sont étroitement liés au noyau par de fortes force nucléaire. Avec l'augmentation du niveau d'énergie électronique du noyau, la force de liaison diminue.

Pour cette raison, les électrons de la coque externe sont liés de manière lâche et peuvent passer à un niveau d'énergie plus élevé en absorbant l'énergie fournie.

OBR2 utilise

Le monoxyde de dibrome est utilisé pour les réactions de bromation où la forme radicalaire est produite pour faire progresser la réaction.

Le composé n'est dans un état stable qu'à très basse température comme (-40 ̊) ou moins. Même il se décompose à température ambiante. Donc, peu d'utilisations du composé sont connues.

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