Trifluorek arsenu (AsF3) ma centralny atom arsenu (As) z 5 elektronami walencyjnymi, związanymi z trzema atomami fluoru (F), z których każdy dostarcza 7 elektronów walencyjnych. Struktura Lewisa przedstawia trzy pojedyncze wiązania As-F i samotną parę na atomie As, wykorzystując 26 elektronów walencyjnych. AsF3 wykazuje trójkątną geometrię piramidalną, z kątami wiązań nieco mniejszymi niż 109.5° ze względu na samotną parę na arsenie, co wskazuje na hybrydyzację sp2.18. Wiązania As-F są polarne ze względu na różnicę elektroujemności (As: 3.98, F: XNUMX), co wpływa na ogólną polarność cząsteczki. Struktura ta wpływa na jego reaktywność i zastosowanie w syntezie chemicznej.
Trifluorek arsenu jest głównie związkiem gazowym, ale występuje również w stanie stałym. Ma strukturę piramidalną z kątem wiązania (F-As-F) 96.20 a długość wiązania As-F wynosi 170.6 µm. Arszenik jest sp3 zhybrydyzowany w AsF3 cząsteczka, w której obecne są trzy pary wiązań i jedna wolna para.
Skupmy się na następujących tematach dotyczących trifluorku arsenu.
Jak narysować AsF3 struktura Lewisa?
Do znać proces rysowania struktury Lewisa, najpierw musisz wiedzieć, co to jest struktura Lewisa. Jest to w zasadzie strukturalna reprezentacja cząsteczki, w której niewiążące elektrony są pokazane wokół odpowiednich uczestniczących atomów w strukturze Lewisa.
- Wyznaczanie elektronu walencyjnego: W tej cząsteczce AsF3, atom centralny, atomy arsenu i fluoru mają odpowiednio trzy i pięć elektronów w najbardziej zewnętrznej powłoce.
- Znalezienie elektronów wiążących: Całkowite trzy wiązania kowalencyjne są obecne w tym gatunku molekularnym. Zatem (3×2 = 6) elektrony biorą udział w wiązaniu.
- Znalezienie niewiążących elektronów: Arszenik ma dwa niewiążące elektrony, a fluor ma łącznie pięć elektronów nie związanych.
AsF3 Kształt struktury Lewisa
Kształt i struktura każdej cząsteczki to prawie dwa podobne słowa tylko wtedy, gdy nie ma odpychania związanego z parą wiązań i wolną parą. Struktura geometryczna zależy tylko od hybrydyzacji centralnego atomu, ale kształt każdej cząsteczki zależy od następujących parametrów:
- Hybrydyzacja
- Odpychanie obejmujące samotną parę i pary wiązań.
Odpychanie między parą obligacji a samotną parą może być trzema rodzajami-
- Samotna para - odpychanie samotnej pary
- Odpychanie pary wiązania-pary wiązania
- samotna para-wiązana para odpychająca
Rosnąca kolejność powyższego czynnika odpychającego to:
para więzi - odpychanie pary więzi < Lone pair - odpychanie pary więzi < Lone pair - odpychanie samotnej pary.
W AsF3, arsen i fluor mają pięć i siedem elektronów w odpowiedniej powłoce walencyjnej lub najbardziej zewnętrznej powłoce. Konfiguracja elektronowa powłoki walencyjnej As i F wynosi 2s2 2p3 i 2s2 2p5. Spośród tych pięciu elektronów arsenu trzy elektrony uczestniczą w tworzeniu wiązania kowalencyjnego z trzema atomami fluoru. Reszta dwóch elektronów walencyjnych pozostaje niezwiązana.
Te dwa samotne elektrony są odpychane od elektronów wiążących. Ponieważ istnieje tylko jedna samotna para, odpychanie samotnej pary-samotnej pary jest nieistotne dla tej cząsteczki.
W przypadku odpychania pary wiązań i par wiązań i odpychania par wolną parę wiązań, ta cząsteczka jest odchylona od swojej rzeczywistej struktury geometrycznej (tetraedrycznej) i wykazuje trójkątną strukturę piramidalną z trzema parami wiązań i jedną samotną parą na centralnym atomie arsenu.
AsF3 Formalna opłata Lewis Structure
Obliczenie ładunku formalnego każdego atomu w cząsteczce jest bardzo ważne w chemii, ponieważ pomaga wykryć najbardziej stabilne struktura Lewisa. Reprezentacja strukturalna mająca maksymalną liczbę zerowych ładunków formalnych odpowiednich atomów będzie najbardziej stabilną strukturą Lewisa.
- Ładunek formalny = całkowita liczba elektronów walencyjnych – liczba elektronów pozostaje niezwiązanych – (liczba elektronów biorących udział w tworzeniu wiązania/2)
- Ładunek formalny arsenu (As): 5 – 2 – (6/2) = 0
- Ładunek formalny fluoru (F) = 7 – 6 – (2/2) = 0
Z formalnego obliczenia opłaty wynika, że AsF3 jest całkowicie neutralną cząsteczką o zerowym ładunku.
AsF3 Kąt struktury Lewisa
Kąt oznacza zasadniczo kąt między dwoma wiązaniami. Kąt wiązania generalnie zależy od dwóch czynników. Oni są-
- Hybrydyzacja
- Odpychanie
W tej cząsteczce hybrydyzacja centralnego atomu to sp3. Zatem idealny kąt wiązania powinien wynosić 109.50. Ale ze względu na obecność odpychania samotnych par-wiązań, AsF3 odbiega od rzeczywistego kąta wiązania i pokazuje kąt (96.20) mniej niż rzeczywista. Z powodu przewagi odpychania samotna para-wiązanie pary nad odpychaniem para-wiązanie-wiązanie, rzeczywisty kąt wiązania staje się mniejszy niż idealny kąt wiązania.
AsF3 Reguła oktetu struktury Lewisa
Reguła oktetu jest zdefiniowana w chemii jako bardzo ważna zasada, zgodnie z którą każda cząsteczka powinna mieć konfigurację elektronową w swojej najbardziej zewnętrznej powłoce, która przypomina najbliższą konfigurację elektronową powłoki gazu szlachetnego w układzie okresowym.
W tej cząsteczce trifluorku arsenu, arsen ma pięć elektronów powłoki walencyjnej. Po utworzeniu wiązania z trzema atomami fluoru arsen zyskuje jeszcze trzy elektrony w powłoce walencyjnej i ta konfiguracja elektronowa pasuje do najbliższego gazu szlachetnego Krypton, Kr (4s2 4p6). Tak więc dla arsenu przestrzegana jest zasada oktetu.
Fluor spełnia również zasadę oktetu. Ma w sumie siedem elektronów walencyjnych i po utworzeniu wiązania z arsenem osiąga osiem najbardziej zewnętrznych elektronów powłoki, które pasują do najbliższego gazu szlachetnego Neon (2 s2 2p6).
AsF3 Samotne pary struktury Lewisa
Samotne pary to te elektrony najbardziej zewnętrzne powłoki, które nie mają udziału w tworzeniu wiązań z innymi cząsteczkami. Są pokazane wokół atomów w cząsteczce struktura Lewisa. Te samotne pary odgrywają znaczącą rolę w określaniu struktury dowolnej cząsteczki.
- Niezwiązany elektron = Całkowita liczba elektronów walencyjnych – liczba związanych elektronów.
- Niezwiązane elektrony As: 5 – 3 = 2 lub jedna wolna para.
- Niezwiązane elektrony każdego z atomów fluoru: 7 – 1 = 6 lub trzy samotne pary.
Zatem całkowita liczba niezwiązanych elektronów w AsF3 jest = [2+(6×3)] = 20
AsF3 Elektrony walencyjne
Elektrony powłoki walencyjnej są najbardziej zewnętrznymi elektronami powłoki dowolnego atomu. Są najbardziej reaktywne, ponieważ mają najmniejsze przyciąganie jądrowe w porównaniu z innymi elektronami powłoki wewnętrznej.
Arsen jest pierwiastkiem z grupy azotu. Ma więc pięć elektronów w swojej powłoce walencyjnej. Dwa z nich na orbicie 4s, a reszta z trzech elektrony na orbicie 4p o konfiguracji w połowie wypełnionej elektronami.
Fluor jest związkiem halogenowym i wszystkie związki halogenowe mają siedem elektronów w odpowiedniej powłoce walencyjnej. Dwa z nich znajdują się na orbicie 2s, a pozostałe pięć na orbicie 2p.
AsF3 Hybrydyzacja
Hybrydyzacja jest jednym z najważniejszych czynników w chemii do określania kształtu cząsteczki. Decyduje o kształcie i kącie wiązania cząsteczki, co pokazano w poniższej tabeli.
| Hybrydyzacja centralnego atomu | Structure |
| sp | Liniowy |
| sp2 | Planarny trygonalny |
| sp3 | Czworościenny |
| sp3d | Trygonalny bipiramidalny |
| sp3d2 | Oktaedryczny |
W tej cząsteczce arsen jest sp3 zhybrydyzowany. Hybrydyzacja AsF3 jest pokazany poniżej.
Arszenik ma trzy elektrony na swoim orbicie 4p. Atom fluoru dzieli swój jeden elektron walencyjny z arsenem i to sp3 generowana jest hybrydyzacja. Hybrydyzacja to nic innego jak zmieszanie dwóch orbitali atomowych w celu wygenerowania nowego orbitalu hybrydowego. W tym sp3 W hybrydyzacji uczestniczy jeden orbital s i trzy p arsenu, a procent orbitalu s wynosi 25, a orbital p wynosi 75. Na podstawie hybrydyzacji możemy przewidzieć, że ta cząsteczka ma trzy pary wiązań z jedną wolną parą, co powoduje, że cząsteczka jest trójkątna piramidalna.
AsF3 Rozpuszczalność
Trifluorek arsenu jest rozpuszczalny w różnego rodzaju rozpuszczalnikach nieorganicznych i organicznych, takich jak eter, benzen i roztwór amoniaku. Rozkłada się w wodzie. Bardzo silnie reaguje z wodą.
Czy AsF3 kwaśny czy zasadowy?
AsF3 jest łagodnym pierwiastkiem podstawowym ze względu na samotną parę arsenu. Arszenik może z łatwością przekazać swoją samotną parę dowolnemu atomowi z niedoborem elektronów, co jest jedną z najważniejszych właściwości zasady Lewisa. Nie może to być kwas, ponieważ nie jest to cząsteczka z niedoborem elektronów, a raczej cząsteczka bogata w elektrony, która działa jako donor pary elektronów, a nie jako akceptor.
Czy AsF3 joński?
AsF3 zdecydowanie nie jest związkiem jonowym. Jest to związek kowalencyjny. W tej cząsteczce między atomami arsenu i fluoru występują łącznie trzy wiązania kowalencyjne.
W tej cząsteczce arszenik ma trzy elektrony p, a każdy z atomów fluoru dzieli swój jeden elektron walencyjny spośród siedmiu z arsenem. Elektrony te są dzielone ani całkowicie przenoszone z fluoru do arsenu, a różnica elektroujemności między As i F również nie jest tak duża.
Aby być związkiem jonowym, jeden atom powinien być metalem, ale w AsF3, arsen jest metaloidem, a fluor jest niemetalem. Jest to zatem związek kowalencyjny, a nie związek jonowy.
Czy AsF3 polarny czy niepolarny?
Biegunowość każdej cząsteczki zależy od dwóch czynników. Oni są-
- Polaryzacja każdego wiązania
- Orientacja wiązania i atomów.
W AsF3, wiązanie As-F jest stosunkowo polarne ze względu na niewielką różnicę elektroujemności między nimi, a struktura tej cząsteczki jest trójkątna piramidalna. Tak więc jeden moment obligacji nie może być anulowany przez inną obligację.
Tak więc wszystkie te powody wskazują, że AsF3 jest zdecydowanie cząsteczką polarną ze stałym momentem dipolowym.
Wnioski
Połączenia szczegółowe wyjaśnienie na strukturze, kącie wiązania, kształcie i innych istotnych tematach AsF3 są podkreślone w powyższym artykule. Widzimy, że ta cząsteczka ma trygonalną strukturę piramidalną o kącie wiązania 96.20 i ma dwa i sześć niewiążących elektronów odpowiednio na arsenie i fluorze.
Przeczytaj także:
- Struktura Lewisa Ocl2
- Struktura Lewisa
- Struktura Nafa Lewisa
- Struktura Lewisa Xeo2f2
- Struktura Lewisa Pbr4
- Struktura Lewisa Geh4
- Struktura Lewisa Baf2
- Struktura Lewisa Ccl4
- Struktura Lewisa Bacl2
- Struktura Lewisa Chcl3
Cześć,
Nazywam się Aditi Ray i jestem MŚP z branży chemicznej na tej platformie. Ukończyłem studia z chemii na Uniwersytecie w Kalkucie oraz studia podyplomowe na Uniwersytecie Techno India ze specjalizacją w chemii nieorganicznej. Bardzo się cieszę, że jestem częścią rodziny Lambdageeks i chciałbym w prosty sposób wyjaśnić temat.
Połączmy się przez LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/aditi-ray-a7a946202
Witam Cię, Drogi Czytelniku,
Jesteśmy małym zespołem w Techiescience, ciężko pracującym wśród dużych graczy. Jeśli podoba Ci się to, co widzisz, udostępnij nasze treści w mediach społecznościowych. Twoje wsparcie robi wielką różnicę. Dziękuję!