في الكيمياء إن مركب رباعي كلوريد الكبريت (رابع كلوريد الكبريت) عبارة عن مركب كيميائي غير عضوي يمتلك الصيغة الكيميائية التالية: (SCl4)، وتم الحصول على هذا المركب فقط كمادة صلبة صفراء شاحبة غير مستقرة، وهو عبارة عن كاشف مستقر ومفيد، يحتوي رابع كلوريد الكبريت على ذرة كبريت واحدة وأربع ذرات كلور، ويحتوي هيكل لويس له على أربعة روابط أحادية من (S – Cl).
رباعي كلوريد الكبريت
- يقع مركب رباعي كلوريد الكبريت في فئة المركبات غير العضوية، يمتلك الصيغة الكيميائية التالية: (SCl4)، له وزن جزيئي مقداره 173.88 غرام لكل مول، ورقم تسجيل (CAS) يساوي 13451-08-6، كما وأن له كثافة 1.83 ± 0.1 جم لكل سم مكعب، يتم تحضير مشتقات رابع كلوريد الكبريت عن طريق تفاعل مركبات مناسبة تحتوي على الكبريت في فلوريد الهيدروجين مع غاز يحتوي على كلور جزيئي في وجود واحد أو أكثر من هاليدات حمضية.
- يحتوي رابع كلوريد الكبريت على ذرة كبريت واحدة وأربع ذرات كلور، ويحتوي هيكل لويس له على أربعة روابط أحادية من (S – Cl)، ويوجد زوج واحد على ذرة الكبريت وثلاثة أزواج منفردة على كل ذرة كلور، لا يمكن رؤية أي شحنة على الذرات في هيكل لويس؛ إذ أن كل ذرة كلور صنعت روابط مفردة مع ذرة الكبريت، أيضًا هناك ثلاثة أزواج وحيدة موجودة في جميع ذرات الكلور وزوج واحد على ذرة الكبريت.
- من الممكن أن يتم استخدام هذه المشتقات من أجل إزالة الماء من محاليله في فلوريد الهيدروجين، إن الاستخدام الرئيسي لرابع كلوريد الكبريت هو في توفير الفلورايد للمركبات التي تحتوي على مجموعات وظيفية من الهيدروكسيل والكربونيل، مما ينتج عنه مركبات الفلوروكربون المقابلة، وهذا التفاعل مفيد في صنع مواد مقاومة للماء والزيت للبوليمرات.
- كما أنه مفيد في إنتاج اللدائن عالية التشحيم مع بعض التطبيقات في المستحضرات الصيدلانية ومبيدات الأعشاب، أما كغاز فهو شديد التآكل ومن الصعب التعامل معه، علما أنه يتم التخلص التدريجي من هذا التطبيق لصالح التفاعلات التي تستخدم ثنائي إيثيل أمينوسولفور ثلاثي فلوريد، ومع ذلك فإنه يتم إنتاج هذا المركب باستخدام رابع كلوريد الكبريت، والذي يتم تحضيره باستخدام ثاني كلوريد الكبريت.
رسم هيكل لويس لـ SCl4
يتم الحصول على رباعي كلوريد الكبريت عن طريق معالجة ثنائي كلوريد الكبريت بالكلور عند درجة حرارة مقدارها 193 كلفن، ويذوب مع التحلل المتزامن فوق -20 درجة مئوية، وهيكله الصلب غير مؤكد، من المحتمل أن يكون الملح (SCl3 + Cl−)، حيث أن الأملاح ذات الصلة معروفة بأنيونات غير منسقة، على عكس رباعي الكلوريد هذا فإن رباعي فلوريد الكبريت (SF4) هو جزيء محايد.
خطوات رسم هيكل لويس لـ SCl4
- عندما نرسم هياكل لويس، هناك العديد من الإرشادات التي يجب اتباعها، حيث أنه من الممكن أن يتم تغيير عدد الخطوات وذلك تبعا لمدى تعقيد الجزيء أو الأيون؛ ولأن جزيء رباعي كلوريد الكبريت (SCl4) هو جزيء بسيط ويحتوي على عنصرين فقط، فإن رسم هيكل لويس ليس مهمة صعبة.
- في البداية نوجد العدد الإجمالي لإلكترونات قذائف الستارة لذرة الكبريت وذرات الكلور، ونحدد مجموع أزواج الإلكترونات الموجودة كأزواج وروابط وحيدة مع تحديد ذرة المركز، ثم يتم بعد ذلك وضع علامة على الأزواج الوحيدة من الإلكترونات على الذرات ونضع علامة على الشحنات على الذرات إذا كانت هناك رسوم، ثم يتم التحقق من الثبات ونقلل الشحنات على الذرات عن طريق تحويل الأزواج المنفردة إلى روابط للحصول على أفضل بنية لويس.
إجمالي عدد إلكترونات أغلفة التكافؤ لـ SCl4
- يوجد عنصران في أيون رباعي كلوريد الكبريت وهما عنصر الكبريت وعنصر الكلور، حيث يقع الكبريت في المجموعة السادسة (VIA) في الجدول الدوري ويحتوي على ستة إلكترونات في غلافه الأخير (غلاف التكافؤ)، أما الكلور هو عنصر يقع في المجموعة السابعة (الهالوجينات) (VIIA) في الجدول الدوري ويحتوي على سبعة إلكترونات في غلافه الأخير، الآن نحن نعرف عدد الإلكترونات الموجودة في غلاف التكافؤ لكلا من الكلور والكبريت.
- إن إلكترونات التكافؤ المعطاة بواسطة ذرة الكبريت مقدارها = 6 * 1 = 6، أما إلكترونات التكافؤ المعطاة من ذرات الكلور فتساوي = 7 * 4 = 28، ونظرًا لعدم وجود شحنة إجمالية في جزيء (SCl4)، فلا داعي للإضافة أو الإزالة من إجمالي عدد إلكترونات التكافؤ، لذا فإن إجمالي عدد إلكترونات التكافؤ يساوي = 6 + 28 = 34.
- أما بالنسبة لمجموع أزواج إلكترونات التكافؤ بشكل عام فهو ناتج عن (روابط + روابط + أزواج وحيدة في غلاف التكافؤ)، علما أنه يتم تحديد إجمالي أزواج الإلكترون عن طريق قسمة إجمالي عدد إلكترونات التكافؤ على اثنين، وبالنسبة لرباعي كلوريد الكبريت فإن إجمالي أزواج الإلكترونات سبعة عشر في غلاف التكافؤ.
- أما بخصوص الذرة المركزية لجزيء (SCl4)، فإن الذرة التي تكون أكثر سالبية كهربائية (كهروسلبية) ولديها تكافؤ أعلى، تكون هي الذرة التي تمتلك المتطلبات الرئيسية لتكون ذرة مركزية، ونظرًا لأن الكلور يمكن أن يُظهر تكافؤًا أعلى (7) من الكبريت فإنه يمكننا أن نعتقد أن الكلور له أولوية أعلى ليكون الذرة المركزية في هذا الجزيء.
- ولكن بما أن الكبريت يمتلك سالبية كهربائية أعلى من الكلور فإنه يجب أن يكون هو الذرة المركزية، لذا فإن الكبريت هو الذرة المركزية في جزيء (SCl4)، والآن نضع علامة على الأزواج الوحيدة على الذرات، إذ أنه بعد تحديد الذرة المركزية ورسم جزيء (SCl4)، فإنه يمكننا البدء في تحديد الأزواج الوحيدة على الذرات، تذكر أن هناك ما مجموعه سبعة عشر زوجًا من الإلكترونات.
- يوجد بالفعل أربعة روابط في الهيكل، لذلك فإنه لم يتبق الآن سوى ثلاثة عشر (17-4) زوجًا من الإلكترونات ليتم تمييزها كأزواج وحيدة، وعادة فإنه يجب أن تبدأ أزواج الإلكترونات المتبقية في وضع علامات على الذرات الخارجية، لذلك يمكننا البدء في تحديد أزواج الإلكترونات المتبقية على ذرات الكلور، سوف تأخذ ذرة كلور ثلاثة أزواج منفردة.
- بعد ذلك يتم تمييز اثني عشر زوجًا من الإلكترونات على أربع ذرات كلور، والآن يتبقى زوج إلكترون واحد (13-12) ويتم تمييزه على ذرة الكبريت، وبعد ذلك يتم التأكد من الشحنات (هنا لا يوجد شحنات وذلك لأن جزيء رباعي كلوريد الكبريت متعادل)، وثم نتحقق من الثبات وتقليل الشحنات على الذرات عن طريق تحويل الأزواج المنفردة إلى روابط.
- ولكن نظرًا لعدم وجود شحنات على الذرات، فإنه لا داعي لتقليل الشحنات عن طريق تحويل الأزواج المنفردة إلى روابط للعثور على الهياكل الأكثر استقرارًا.
