IF11 लुईस संरचना पर 5 तथ्य: विस्तृत व्याख्या

IF₅ या आयोडीन पेंटाफ्लोराइड एक है इंटरहैलोजन का दाढ़ द्रव्यमान वाला यौगिक X. आइए हम IF के कुछ आणविक गुणों पर ध्यान दें₅ विस्तार से।

IF₅ आयोडीन और फ्लोरीन के बीच 1:5 के अनुपात में प्रतिक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है। आयोडीन और फ्लोरीन दोनों ही समूह 17 से संबंधित हैलोजन तत्व हैं और इस कारण से, इस प्रकार का अणु एक इंटरहैलोजन यौगिक को संदर्भित करता है। यह हाइड्रोफ्लोरिक और आयोडिक एसिड बनाने के लिए पानी के साथ तेजी से प्रतिक्रिया कर सकता है।

परिसर में एक है मोनोक्लिनिक क्रिस्टल संरचना अपने जाली रूप में। अब हम IF के संकरण, लुईस संरचना, बंधन कोण और आकार पर चर्चा करेंगे₅ लेख के निम्नलिखित भाग में उचित स्पष्टीकरण के साथ।

1. IF कैसे ड्रा करें₅ लुईस संरचना

ऑक्टेट नियम, संयोजकता, आणविक अभिविन्यास और केंद्रीय परमाणु की सहायता से हम लुईस संरचना को कई चरणों में बना सकते हैं। आइए, IF की लूइस संरचना बनाएं₅.

कुल संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की गणना

चोर₅ 42 हैं, जहां आयोडीन और एफ दोनों में सात वैलेंस इलेक्ट्रॉन हैं, और कुल वैलेंस इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने के लिए उन्हें एक साथ जोड़ना है।

केंद्रीय परमाणु का चयन

लुईस संरचना के निर्माण के लिए, हमें एक केंद्रीय परमाणु की आवश्यकता होती है क्योंकि सभी परमाणु उस विशेष परमाणु के साथ उपयुक्त संख्या में बंधों से जुड़े होते हैं। आकार और कम वैद्युतीयऋणात्मकता के आधार पर हमें केंद्रीय परमाणु का चयन करना होगा।

अष्टक को संतुष्ट करना

प्रत्येक परमाणु, चाहे वह s या p ब्लॉक से संबंधित हो, को क्रमिक बंधन निर्माण के लिए उपयुक्त संख्या में इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करके अपने वैलेंस ऑर्बिटल से भरने की आवश्यकता होती है। ऑक्टेट I और F दोनों को पूरा करने के लिए 1 और इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता है क्योंकि वे संबंधित हैं 17^th तत्व पी ब्लॉक के क्रमशः।

संयोजकता को संतुष्ट करना

अष्टक निर्माण के दौरान, प्रत्येक परमाणु को इस बात की जानकारी होनी चाहिए कि वह उतने स्थिर बंध बना सकता है जो उनकी स्थिर संयोजकता है। अष्टक के अनुसार IF के लिए 8*6 = 48 इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है₅ गठन, लेकिन वैलेंस इलेक्ट्रॉन 42 हैं, इसलिए शेष इलेक्ट्रॉनों को प्रत्येक परमाणु के उपयुक्त बंधनों से भरा जाना चाहिए।

अकेले जोड़े असाइन करें

बंधन बनने के बाद, यदि प्रत्येक परमाणु के वैलेंस शेल में इलेक्ट्रॉनों को छोड़ दिया जाता है, तो वे इलेक्ट्रॉन अणु में उस विशेष परमाणु के ऊपर एकाकी जोड़े के रूप में मौजूद होते हैं। अगर में₅, I और F दोनों में एकाकी जोड़े हैं और हम अणु पर कुल एकाकी जोड़े प्राप्त करने के लिए उन्हें एक साथ जोड़ते हैं। आयोडीन में 1 और F में 3 जोड़े एकांकी जोड़े होते हैं।

2. अगर₅ वैलेंस इलेक्ट्रॉनों

इलेक्ट्रॉन प्रत्येक परमाणु के वैलेंस शेल में मौजूद होते हैं और इसकी रासायनिक संपत्ति के लिए जिम्मेदार होते हैं और वैलेंस इलेक्ट्रॉन कहलाते हैं। आइए हम IF के वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की गणना करें₅.

IF के लिए वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या₅ अणु 42 है। आयोडीन साइट से 7 वैलेंस इलेक्ट्रॉन हैं और प्रत्येक एफ साइट से 7 इलेक्ट्रॉन हैं, इसलिए हम केवल व्यक्तिगत परमाणुओं के वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की गणना करते हैं और IF के लिए कुल वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करने के लिए उन्हें एक साथ जोड़ते हैं।₅ अणु।  

• आयोडीन के लिए संयोजी इलेक्ट्रॉन 7 (5s²5p⁵)
• F के लिए संयोजी इलेक्ट्रॉन 7 (2s²2p⁵)
• तो, IF के लिए वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या₅ 7+(7*5) = 32 इलेक्ट्रॉन है।

3. अगर₅ लुईस संरचना अकेला जोड़े

आधिक्य में आबंध बनने के बाद जो इलेक्ट्रॉन [संयोजी कोश में युग्मित रूप में] विद्यमान रहते हैं, उन्हें एकाकी युग्म कहते हैं। आइए हम IF पर एकाकी जोड़े की भविष्यवाणी करें₅.

IF में 16 जोड़ी एकाकी जोड़े मौजूद हैं₅ जिसका अर्थ है कि वैलेंस शेल में 32 इलेक्ट्रॉन मौजूद हैं जिनका बंधन निर्माण में कोई योगदान नहीं है। वे इलेक्ट्रॉन आयोडीन साइट के साथ-साथ F भी बनाते हैं क्योंकि दोनों के बंधन गठन के बाद उनके वैलेंस शेल में अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं और अकेले जोड़े के रूप में मौजूद होते हैं।

• हम सूत्र का उपयोग करके प्रत्येक परमाणु पर एकाकी जोड़े की भविष्यवाणी कर सकते हैं, एकाकी जोड़े = वैलेंस ऑर्बिटल में मौजूद इलेक्ट्रॉन - बंधन निर्माण में शामिल इलेक्ट्रॉन
• तो, अकेला जोड़े आयोडीन परमाणु के ऊपर मौजूद हैं, 7-5 = 2
• एफ परमाणु के ऊपर मौजूद अकेला जोड़े, 7-1 = 6
• तो, IF पर मौजूद कुल एकाकी जोड़े₅ अणु है, 1+(5*3) =16 जोड़े या 32 इलेक्ट्रॉन।

4. अगर₅ लुईस संरचना ऑक्टेट नियम

प्रत्येक परमाणु की संयोजी कक्षा को पूरा करने के लिए प्रत्येक परमाणु इलेक्ट्रॉनों की एक उपयुक्त संख्या को स्वीकार करता है, इसे अष्टक नियम कहा जाता है। आइए, IF का अष्टक देखते हैं₅ अणु।

IF₅ अष्टक नियम का पालन करता है क्योंकि आयोडीन और F दोनों ने अभी तक अपनी संयोजी कक्षा पूरी नहीं की है। इसलिए, वे बंधन गठन के माध्यम से अपने वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को पूरा करने का प्रयास करते हैं। F को अष्टक को पूरा करने के लिए एक और इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता है, क्योंकि यह p ब्लॉक तत्व से संबंधित है, इसलिए इसे अपने वैलेंस ऑर्बिटल में 8 इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता है।

आयोडीन समूह 17 है^th तत्व और यह पाँच F परमाणुओं और एक अकेला जोड़े के साथ पाँच बंधन बनाता है इसलिए इसे ऑक्टेट को पूरा करने के लिए एक और इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता होती है। लेकिन आईएफ के दौरान₅ अणु गठन, आयोडीन पांच बंधनों और एक अकेले जोड़े में 10 इलेक्ट्रॉनों को साझा करता है, इसलिए यह ऑक्टेट का उल्लंघन करता है और ऑक्टेट से भी अधिक होता है।

5. अगर₅ लुईस संरचना आकार

आण्विक आकार एक पूर्ण ज्यामितीय संरचना प्राप्त करने के लिए प्रतिस्थापन परमाणुओं द्वारा तत्वों की उचित व्यवस्था है। आइए हम IF के आकार की भविष्यवाणी करें₅.

IF₅ अपने एकाकी जोड़े के बिना एक वर्गाकार पिरामिड संरचना है और यदि हम आयोडीन के ऊपर एकाकी जोड़े को शामिल करते हैं तो यह निम्न तालिका के अनुसार अष्टफलकीय ज्यामिति के रूप में मौजूद है,

किसी अणु की ज्यामिति या आकार की भविष्यवाणी VSEPR (वैलेंस शेल इलेक्ट्रॉन्स पेयर रिपल्शन) सिद्धांत द्वारा की जाती है, और सिद्धांत में कहा गया है कि यदि किसी अणु का प्रकार AX है₅E और एक अकेली जोड़ी मौजूद है तो यह सही ऑक्टाहेड्रल को नहीं अपनाता है और स्क्वायर पिरामिडल में बदल जाता है।

6. अगर₅ लुईस संरचना कोण

एक विशेष ज्यामिति में उचित अभिविन्यास के लिए केंद्रीय और स्थानापन्न परमाणुओं द्वारा एक बंधन कोण बनाया जाता है। आइए, IF के आबंध कोण की गणना करें₅.

FIF के बीच का बॉन्ड कोण लगभग 72 के करीब है⁰ क्योंकि यह वर्गाकार पिरामिड को अपनाता है और पेंटा-समन्वित अणु के लिए बेहतर बंधन कोण 72 है⁰. आयोडीन का आकार इतना बड़ा है कि यह आसानी से पांच एफ परमाणुओं को बिना किसी स्टेरिक प्रतिकर्षण या एकाकी जोड़े-बंध जोड़े प्रतिकर्षण के बिना पकड़ सकता है।

• बांड कोण मूल्य की गणना संकरण मूल्य द्वारा की जा सकती है।
• बेंट के नियम के अनुसार आबंध कोण सूत्र COSθ = s/(s-1) है।
• यहाँ केंद्रीय परमाणु आयोडीन सपा है³d संकरित है, इसलिए p वर्ण 1/5वां है
• तो, बंधन कोण है, COSθ = {(1/5)} / {(1/5)-1} =-(1/4)
• = सीओएस^-1(-1/4) = 72⁰
• तो, संकरण मूल्य से, परिकलित और सैद्धांतिक मूल्य के लिए बंधन कोण समान है।

7. अगर₅ लुईस संरचना औपचारिक प्रभार

औपचारिक आवेश एक काल्पनिक अवधारणा है, जहाँ सभी परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता समान होती है और परमाणु के आवेश की भविष्यवाणी करती है। आइए हम IF के औपचारिक प्रभार की गणना करें₅.

IF का शुद्ध औपचारिक प्रभार₅ 0 है क्योंकि केंद्रीय आयोडीन पर शुद्ध आवेश 0 होता है, जो एकल जोड़े के साथ-साथ बंधन निर्माण में सभी इलेक्ट्रॉनों के उपयोग के कारण होता है।

• IF का औपचारिक प्रभार₅ सूत्र द्वारा गणना की जा सकती है, FC = N_v - एन_{एल.पी.} -1/2 नहीं_बीपी
• आयोडीन द्वारा धारण किया जाने वाला औपचारिक आवेश 7-2-(10/2) = 0 है
• फ्लोरीन द्वारा धारण किया जाने वाला औपचारिक आवेश 7-6-(2/2) = 0 है
• तो, आयोडीन और फ्लोरीन दोनों अलग-अलग शून्य औपचारिक शुल्क दिखाते हैं और इस कारण से, अणु के लिए समग्र औपचारिक शुल्क 0 है।

8. अगर₅ संकरण

कक्षकों की भिन्न-भिन्न ऊर्जाओं के कारण केंद्रीय परमाणु समतुल्य ऊर्जा का संकर कक्षक बनाने के लिए संकरण से गुजरता है। आइए हम IF के संकरण की भविष्यवाणी करें₅.

केंद्रीय आयोडीन sp . है³d IF में एक सहसंयोजक बंधन बनाने के लिए संकरित₅ अणु जिस पर नीचे चर्चा की जा सकती है।

• हम कन्वेंशन फॉर्मूला, एच = 0.5 (वी + एम-सी + ए) द्वारा संकरण की गणना कर सकते हैं,
• तो, केंद्रीय आयोडीन का संकरण है, ½(5+5+0+0) = 5 (sp³d)
• एक s कक्षक, तीन p कक्षक और आयोडीन का एक d कक्षक संकरण में शामिल हैं।
• केंद्रीय आयोडीन पर अकेला जोड़े भी संकरण में शामिल हैं।

9. अगर₅ लुईस संरचना अनुनाद

अनुनाद अणु के विभिन्न कंकाल रूपों के बीच इलेक्ट्रॉनिक बादलों के निरूपण की प्रक्रिया है। आइए IF की प्रतिध्वनित संरचना देखें₅.

अणु अगर₅ F परमाणुओं पर अधिक इलेक्ट्रॉन घनत्व की उपस्थिति के कारण अनुनाद दिखाता है। प्रत्येक F परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व आयोडीन साइट पर डेलोकलाइज़ कर सकता है और IF के विभिन्न कंकाल रूपों का निर्माण कर सकता है।₅ संरचना। यदि₅ दो प्रतिध्वनित संरचनाएँ हैं जो नीचे खींची गई हैं -

संरचना I और संरचना II दोनों का समान योगदान है क्योंकि पहली संरचना में इसके ऊपर कोई आवेश मौजूद नहीं है, लेकिन संरचना II में अधिक संख्या में सहसंयोजक बंध मौजूद हैं, साथ ही एक धनात्मक आवेश भी विद्युतीय F परमाणुओं पर मौजूद है, इस कारण से दोनों का समान योगदान है।

10. अगर है₅ आयनिक या सहसंयोजक?

एक अणु सहसंयोजक या आयनिक होता है यह उस अणु के धनायन और ऋणायन के बीच बंधन गठन की प्रकृति पर निर्भर करता है। आइए देखें कि क्या IF₅ आयनिक या सहसंयोजक है।

IF₅ एक सहसंयोजक अणु है क्योंकि,

• In IF₅ केंद्रीय परमाणु आसपास के परमाणुओं के साथ इलेक्ट्रॉनों को साझा करके एक बंधन बनाता है।
• मैं मेंF₅ आयोडीन और F के बीच का बंधन गैर-ध्रुवीय है
• In IF₅आवश्यक कक्षाओं के ऊर्जा स्तर को कम करने के लिए केंद्रीय परमाणु संकरण से गुजरता है।
• In IF₅ F की ध्रुवीकरण क्षमता बहुत कम है और आयोडीन की आयनिक क्षमता की ध्रुवीकरण शक्ति भी खराब है इसलिए यह आयनिक बंधन बनाने में असमर्थ थी।

फजन के नियम के अनुसार, कोई भी अणु 100% आयनिक या सहसंयोजक नहीं है, यह ध्रुवीकरण के सिद्धांत पर निर्भर करता है और IF के मामले में_5, यह अधिक सहसंयोजक है और इसका आयनिक चरित्र कम है।

11. अगर है₅ स्थिर?

IF₅ एक अस्थिर अणु है क्योंकि यह एक इंटरहैलोजन यौगिक है, और प्रत्येक इंटरहैलोजन यौगिक में एक इलेक्ट्रोनगेटिविटी अंतर होता है। उन इलेक्ट्रोनगेटिविटी अंतरों के लिए, सिग्मा इलेक्ट्रॉन घनत्व को सबसे अधिक इलेक्ट्रोनगेटिव हैलोजन परमाणु तक खींच लिया जाएगा, बंधन कमजोर हो जाता है और आसानी से टूट जाता है।

12. यदि₅ का उपयोग करता है

• IF₅ फ्लोरिनेटिंग एजेंट के रूप में प्रयोग किया जाता है - इस अभिकर्मक का उपयोग करके हम फ्लोरीन को दूसरे अणु में शामिल कर सकते हैं।
• IF₅ एक अलग गैर-ध्रुवीय अणु के विलायक के रूप में भी प्रयोग किया जाता है।

निष्कर्ष

IF₅ सबसे आम इंटरहैलोजन यौगिक है और इसे प्रयोगशाला में आसानी से तैयार किया जा सकता है। फ्लुओरीन के साथ अभिक्रिया करके हम आयोडीन हेप्टाफ्लोराइड प्राप्त कर सकते हैं। इंटरहैलोजन यौगिक सामान्य हैलोजन परमाणुओं की तुलना में अधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं और इस कारण से, वे कई प्रतिक्रियाओं में उपयोग कर सकते हैं और कई कार्बनिक प्रतिक्रियाओं में भाग ले सकते हैं जहां न्यूक्लियोफाइल और इलेक्ट्रोफाइल दोनों की आवश्यकता होती है।

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विश्वरूप चंद्र डे

नमस्ते......मैं बिस्वरूप चंद्र डे हूं, मैंने पंजाब केंद्रीय विश्वविद्यालय से रसायन विज्ञान में स्नातकोत्तर की पढ़ाई पूरी की है। मेरी विशेषज्ञता का क्षेत्र अकार्बनिक रसायन विज्ञान है। रसायन विज्ञान केवल पंक्ति दर पंक्ति पढ़ने और याद रखने के बारे में नहीं है, यह आसान तरीके से समझने की एक अवधारणा है और यहां मैं आपके साथ रसायन विज्ञान के बारे में अवधारणा साझा कर रहा हूं जो मैं सीखता हूं क्योंकि ज्ञान इसे साझा करने के लायक है।