AlF3 jest znany jako trifluorek glinu o masie cząsteczkowej 83.9767 g/mol. Istnieje w AlF3.xH2Forma O, a czasem również w formie bezwodnej. Omówmy więcej faktów.
AlF3 istnieją jako hydraty i mogą być utworzone z heksafluoroglinianu amonu przez rozkład termiczny. Trójwodzian fluorku glinu występuje jako rzadki mineralny rozenbergit. Ma bardzo wysoką temperaturę topnienia około 12900 C. Hydraty występują jako bezbarwne ciała stałe o pojemności cieplnej 75.1 J/mol K.
AlF3 występuje w romboedrycznej strukturze krystalicznej i jest używany do wytwarzania szkieł po zmieszaniu z ZrF. Zbadajmy strukturę Lewisa AlF3, elektrony walencyjne, kąt itp.
Jak narysować strukturę Lewisa AlF3?
Struktura Lewisa to prosta elektroniczna reprezentacja struktury szkieletowej cząsteczki, która zawiera elektrony walencyjne. Narysujmy poniżej wymagane kroki.
Liczenie całkowitych elektronów walencyjnych
Pierwszy krok polega na zliczeniu całkowitej liczby wartościowość dostępne elektrony. Konfiguracja elektroniczna stanu podstawowego Al i F to [Ne]3s23p1 i [He]2s22p5. Skrajne elektrony w 2s, 3s, 2p i 3p, w sumie 3 + 7*3 = 24 elektrony, są wykorzystywane do budowy struktury Lewisa AlF3.
Wybór centralnego atomu
Al jest wybrany jako centralny atom. Najmniej elektroujemny atom jest centralnym atomem, ponieważ może dzielić więcej elektronów i tworzyć więcej wiązań niż bardziej elektroujemny atom. Al i F mają elektroujemność 1.61 i 3.98. To sprawia, że F mocniej trzyma swoje elektrony w celu dzielenia się lub przenoszenia.
Rysowanie obligacji
Pierwsze dwa elektrony są umieszczane pomiędzy każdym z 3 zestawów Al-F. W tym, 3 elektrony walencyjne z Al i 1 elektrony walencyjne z każdego z 3 atomów F są wspólne, tworząc 3 wiązania. Oktet jest wypełniony 3 atomami F. Al ma tylko 6 elektronów w swoim otoczeniu, pozostając tym samym z niedoborem elektronów.
Przypisywanie samotnych par
Pozostałe 18 elektronów walencyjnych umieszcza się na każdym atomie F jako samotne pary. Każdy atom F ma 3 samotne pary elektronów. Daje to 9 samotnych par elektronów pokazanych jako dwie kropki na atomach.
Kształt struktury Lewisa AlF3
Kształt cząsteczki to struktura przyjęta przez cząsteczkę w stosunku do całkowitych par wiązań i nie obejmuje pojedynczych par. Omówmy szczegółowo.
Kształt AlF3 Cząsteczka o strukturze Lewisa jest trójkątna płaska. AlF3 jest płaska z 3 parami wiązań w kształcie trójkąta. Centralny atom, Al, to sp2 zhybrydyzowany bez samotnej pary elektronów. Każdy atom F jest pojedynczo związany z centralnym atomem w 1200 aby uniknąć maksymalnego odpychania wśród par obligacji.
Kształt cząsteczki nie uwzględnia samotnych par obecnych w atomach F.
ładunek formalny struktury Lewisa AlF3
Ładunek formalny to hipotetyczny ładunek urojony uzyskiwany przez każdy atom w cząsteczce, pod warunkiem, że dzielenie elektronów odbywa się sprawiedliwie. Omówmy poniżej.
Formalna opłata AlF3 wynosi zero, które zostało obliczone za pomocą wzoru 'Ładunek formalny = (Liczba elektronów walencyjnych w wolnym atomie pierwiastka) – (Liczba niewspółdzielonych elektronów na atomie) – (Liczba wiązań z atomem)”.
- Ładunek formalny Al = 3 – 0 – 3 = 0
- Ładunek formalny wszystkich 3 atomów F = 7 – 6 – 1 = 0
- Wszystkie atomy F są równoważne.
- AlF3 jest cząsteczką neutralną.
AlF3 kąt struktury Lewisa
Kąt wiązania cząsteczki to kąt między centralnym atomem a dwoma sąsiednimi atomami przyłączonymi do tego samego centralnego atomu. Omówmy poniżej o AlF3 kąt wiązania.
Kąt wiązania AlF3 jest 1200. W tej geometrii AlF3 struktura Lewisa, istnieją 3 pary wiązań, które są najbardziej stabilne, gdy znajdują się w maksymalnej odległości od siebie pod kątem 1200. Samotne pary również nie odpychają się tak mocno pod tym kątem.
Reguła oktetu struktury Lewisa AlF3
Reguła oktetu to ogólna reguła przyjęta przez cząsteczki, która stwierdza, że każdy atom stara się pomieścić co najmniej 8 elektronów w swoim oktecie, aby uzyskać stabilność. Omówmy więcej poniżej.
AlF3 nie przestrzega zasady oktetu. Al ma niedobór elektronów i ma tylko 6 elektronów w oktecie. Każdy atom F podlega regule oktetu z 8 elektronami w oktecie. Od AlF3 jest gatunkiem z niedoborem elektronów z niepełnym oktetem, ma tendencję do tworzenia dimeru w zależności od warunków otoczenia.
AlF3 struktury Lewisa samotne pary
Bez pary elektronów to elektrony walencyjne, które nie uczestniczą w tworzeniu wiązań chemicznych. Obliczmy całkowite samotne pary AlF3.
AlF3 ma w sumie 9 samotnych par elektronów. Istnieją 3 równoważne atomy F, a każdy atom F ma 3 samotne pary elektronów. W sumie daje to 9 samotnych par. Osadzają się na atomach F i nie ulegają delokalizacji. Całkowite samotne pary na 3 atomach F uzupełniają swój oktet wraz z parami wiążącymi.
Elektrony walencyjne AlF3
Elektrony walencyjne to najbardziej zewnętrzne elektrony obecne w powłoce atomu, które mogą uczestniczyć w tworzeniu wiązania chemicznego. Omówmy więcej szczegółów.
AlF3 ma w sumie 24 elektrony walencyjne. Konfiguracja elektroniczna stanu podstawowego Al i F to [Ne]3s23p1 i [He]2s22p5. Każdy atom F ma 7 elektronów walencyjnych w swojej powłoce walencyjnej. To daje w sumie 21 elektronów walencyjnych z F i 3 elektrony walencyjne z atomu Al.
Spośród 24 elektronów walencyjnych tylko 3 pary wiązań uczestniczą w tworzeniu wiązania chemicznego, a pozostałe 18 pozostaje jako pary elektronów niezwiązanych.
Hybrydyzacja AlF3
Hybrydyzacja cząsteczki to nakładanie się orbitali atomowych w celu uzyskania zhybrydyzowanych orbitali o obniżonej energii. Omówmy szczegółowo.
AlF3 ma sp2 hybrydyzacja. Sparowane elektrony w 3s są wzbudzane, aby zajmować dwie z podpowłok 2p. Każdy z 3 elektronów w 3s, 3pz i 3py ulegają hybrydyzacji z orbitalami atomowymi fluoru i tworzą sp2 zhybrydyzowane orbitale. Orbitale hybrydowe mają niższą energię i uzyskują maksymalną stabilność.
Czy AlF3 jest stały?
Ciało stałe to stan skupienia, w którym wszystkie atomy lub jony są ciasno upakowane razem z wysoką gęstością i temperaturą topnienia. Przeanalizujmy więcej faktów poniżej.
AlF3 jest materiałem stałym. Zajmuje krystaliczny biały kolor ciała stałego, jak to jest prawdopodobne tworząc dimer. Dzieje się tak jako AlF3 nie jest stabilny z powodu niedoboru elektronów. Nie tworzy pełnego oktetu, co czyni go zdolnym do tworzenia dimerów, ale AlF3 jest stabilny w stanie gazowym w podwyższonych warunkach.
Czy AlF3 jest polarny czy niepolarny?
Cząsteczki niepolarne to takie, które mają zerowy moment dipolowy z symetrycznym rozkładem ładunku elektrycznego. Przyjrzyjmy się szczegółom, jeśli AlF3 jest polarny czy nie.
AlF3 nie jest cząsteczką polarną. Dzieje się tak, ponieważ kształt AlF3 jest trygonalna planarna z równoważnymi wiązaniami. Wszystkie atomy F są równoważne i wytwarzają symetryczny rozkład ładunku, co skutkuje brakiem tworzenia wiązań polarnych. Dlatego nie są cząsteczkami polarnymi.
Dlaczego i jak AlF3 jest niepolarny?
AlF3 jest niepolarny, ponieważ wszystkie trzy równoważne wiązania Al-F wytwarzają wektory momentu dipolowego w kierunku, który znosi się nawzajem. Dwa wektory momentu dipolowego dwóch równoważnych wiązań wytwarzają wypadkowy moment dipolowy w kierunku przeciwnym do wektora momentu dipolowego trzeciego równoważnego wiązania Al-F.
Dlatego symetryczne wektory momentów dipolowych znoszą się z wielkością równą zerowi całkowitemu.
Czy AlF3 jest rozpuszczalny w wodzie?
Rozpuszczalność związku zależy od energii sieci i energii hydratacji. Omówmy poniżej.
AlF3 jest słabo rozpuszczalny w wodzie. To dlatego, że AlF3 jest gatunkiem niepolarnym. Wektory momentów dipolowych w AlF3 znosić się nawzajem. Nie ma separacji ładunku ze względu na symetryczny rozkład chmury elektronów. W związku z tym nie mogą tworzyć dipoli, aby przyciągnąć jakiekolwiek polarne rozpuszczalniki wodne.
Jedynie odpowiednie kationy i aniony ulegają lekkiej dysocjacji w roztworze wodnym ze względu na jego charakter jonowy. Jego energia sieciowa jest większa niż energia nawodnienia. Nie może złamać swojego motywu sieci, aby wytworzyć wystarczającą ilość jonów.
Czy AlF3 jest kwasem czy zasadą?
Kwas odbiera elektrony, a zasada oddaje elektrony zgodnie z teorią kwasowo-zasadową Lewisa. Sprawdźmy, czy AlF3 jest kwasem lub zasadą.
AlF3 jest kwasem. Nazywany jest kwasem Lewisa ze względu na swój charakter niedoboru elektronów. Ma niekompletny oktet, który potrzebuje więcej elektronów, aby spełnić regułę oktetu. Dzieje się tak poprzez pobranie dwóch elektronów w swoich podpowłokach, 3px i 3py. AlF3 ma tendencję do przyciągania elektronów do siebie w obecności jakiejkolwiek zasady.
Czy elektrolit jest AlF3?
Elektrolit to substancja składająca się z kationów i anionów utrzymywanych razem przez międzyjonowe siły przyciągania. Omówmy szczegółowo.
AlF3 jest elektrolitem, ponieważ jest związkiem jonowym. AlF3 cząsteczki składają się z Al3+ i F- jako kationy i aniony. Jony te są utrzymywane razem przez silne elektrostatyczne siły przyciągania. Siły mogą być oddziaływaniami dipolowymi i dipolowymi. Może rozpuszczać się w roztworze rozpuszczalnym, aby pokazać swój elektrolityczny charakter.
AlF3 jest stosowany szczególnie jako elektrolit w wielu reakcjach elektrolizy do produkcji aluminium z surowej rudy.
Czy sól AlF3?
Sól to substancja chemiczna o składzie kationów i anionów. Sprawdźmy, czy AlF3 jest solą czy nie.
AlF3 to sól. Ponieważ zawiera skład chemiczny kationów i anionów ze względu na swój jonowy charakter, jest postrzegany jako stopiona sól. Glin3+ i F- to kationy i aniony, które znajdują się w AlF3. Ze względu na bardziej jonowy charakter i proces przenoszenia elektronów jest uważany za sól podobną do elektrolitu.
Czy związek AlF3 jest cząsteczką?
Związek cząsteczkowy to cząsteczka, której współczynniki stechiometryczne reprezentują całkowitą liczbę atomów obecnych w tej cząsteczce.
AlF3 nie jest związkiem molekularnym. To dlatego, że AlF3 występuje w postaci uwodnionej, która ma x ilości cząsteczek wody związanych ze związkiem. Ponadto istnieje w formie dimeru. Stąd jego współczynników stechiometrycznych nie można bezpośrednio wyliczyć na całkowitą liczbę obecnych w nim atomów.
X może zmieniać się od 1 do 3 lub więcej. Występuje obficie w postaci trójwodnej z 3 cząsteczkami wody przyłączonymi do AlF3.
Wnioski
AlF3 jest niepolarną cząsteczką jonową, która jest używana jako stopiona sól lub elektrolit w procesach elektrolizy. Występuje w postaci dimeru w stanie stałym.
Przeczytaj więcej o następującej strukturze Lewisa
Przeczytaj także:
- Struktura Ocna Lewisa
- Struktura Cno Lewisa
- Struktura Lewisa Ch3nh2
- Struktura Lewisa Sp2
- Struktura Lewisa Al2s3
- Struktura Lewisa Ccl2o
- Struktura Lewisa kwasu węglowego
- Struktura Lewisa Hco2
- Struktura Lewisa Sicl2br2
- Struktura Lewisa Socl2
Cześć…. Jestem Nandita Biswas. Ukończyłam studia magisterskie na kierunku Chemia ze specjalizacją w chemii organicznej i fizycznej. Zrealizowałem także dwa projekty z chemii. Jeden dotyczył szacowania kolorymetrycznego i oznaczania jonów w roztworach. Inni z Solvatochromism badają fluorofory i ich zastosowania w chemii, a także ich właściwości układania w stosy podczas emisji. Pracuję jako stażysta naukowy na Wydziale Lekarskim.
Połączmy się przez LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/nandita-biswas-244b4b179