Struktura Lewisa HOF, charakterystyka: 19 faktów, które powinieneś wiedzieć

by

HOF to wzór chemiczny kwasu podfluorowanego. Tutaj omawiamy strukturę i charakterystykę Lewisa HOF i kilka faktów na jej temat.

HOF (kwas podfluorowy) można również zapisać jako FHO. HOF ma pewne synonimy, takie jak fluoranol, fluoroalkohol, fluorek hydroksylu i fluorydowodorotlen. HOF (kwas hipofluorowy) lub fluoranol jest kwasem tlenowym fluoru, który jest sprzężonym kwasem hipofluorytu. HOF ma masę cząsteczkową 36.006. HOF składa się z trzech pierwiastków, głównie wodoru, tlenu i fluoru.

Jak narysować strukturę Lewisa HOF?

Strukturę Lewisa HOF można narysować, biorąc pod uwagę następujące kroki:

  1. Wytypuj pozycje grup atomów wodoru, tlenu i fluoru w układzie okresowym
  2. Policz elektrony walencyjne dostępne w strukturze Lewisa HOF.
  3. Wybór atomu centralnego, który jest najbardziej elektroujemny spośród wszystkich atomów, a reszta atomów jest atomami wiążącymi.
  4. Wykonaj wiązania we wszystkich atomach H, O i F struktury Lewisa HOF.
  5. Pozostałe elektrony walencyjne są nakładane na atomy wiążące, które są elektronami niewiążącymi.
  6. Następnie policz elektrony z samotnej pary na strukturze Lewisa HOF.
  7. Sprawdź, czy atomy H, O i F mają kompletny lub niekompletny oktet w strukturze Lewisa HOF.
  8. Wreszcie przewidzieć kształt, hybrydyzację i kąt wiązania struktury Lewisa HOF.
HOFA 1
Struktura Lewisa HOF

elektrony walencyjne HOF

Połączenia Struktura Lewisa HOF składa się z trzech pierwiastków tj. atom wodoru, atom tlenu i fluor. Zatem atom wodoru należy do 1st grupa układu okresowego pierwiastków, atom tlenu należy do 16th układ okresowy pierwiastków, a atom fluoru należy do 17th (7A) grupa układu okresowego. Dlatego atomy H, O i F zawierają odpowiednio jeden, sześć i siedem elektronów walencyjnych na swoim zewnętrznym orbicie powłoki walencyjnej.

Całkowite elektrony walencyjne dostępne na atomach wodoru, tlenu i fluoru HOF struktura Lewisa oblicza się w następujący sposób:

Atom wodoru HOF struktura Lewisa ma elektrony walencyjne = 01

Atom tlenu o strukturze Lewisa HOF ma elektrony walencyjne = 06

Atom fluoru o strukturze Lewisa HOF ma elektrony walencyjne = 07

Stąd całkowita elektronów walencyjnych na strukturze Lewisa HOF wynosi = 1 (H) + 6 (O) + 7 (F) = 14.

Dlatego elektrony walencyjne na HOF struktura Lewisa ma czternaście lat.

 Jeśli zobaczymy całkowite pary elektronów na HOF struktura Lewisa, elektrony walencyjne HOF są dzielone przez dwa.

Zatem suma par elektronów na strukturze lewiego HOF = 14/2 = 7

Dlatego w strukturze lewisa MOF występuje siedem par elektronów.

HOFA 2
Elektrony walencyjne na strukturze Lewisa HOF

HOF struktury Lewisa samotne pary

Struktura Lewisa HOF ma łącznie 14 elektronów walencyjnych, z czego cztery elektrony są parą wiązań, które tworzą dwa pojedyncze wiązania kowalencyjne sigma z atomem wodoru i tlenu (HO) oraz atomem tlenu i fluoru (OF). Stąd pozostałe 10 elektronów walencyjnych trafia do atomów O i F.

Tak więc atom tlenu ma cztery niewiążące elektrony, a atom fluoru ma sześć niewiążących elektronów na strukturze HOF Lewisa. Te 10 niewiążących elektronów HOF to pięć samotnych par elektronów. W związku z tym struktura Lewisa HOF ma w sumie pięć samotnych par elektronów, dwie na atomie O i trzy na atomie F.

Reguła oktetu struktury Lewisa HOF

Na atomie tlenu znajdują się dwa elektrony z samotnych par, a na atomie fluoru HOF struktura Lewisa. Stąd atom wodoru o strukturze Lewisa HOF ma dwa elektrony wiążące spełnione jego wartościowość zgodnie z jego pojemnością. Atom O zawiera 4 elektrony par wiązań (tworzy wiązania HO ​​i OF) oraz 4 elektrony niewiążące.

Stąd O atom HOF lewis struktura ma osiem elektronów i jest kompletna oktet. Atom fluoru o strukturze Lewisa HOF ma dwa elektrony wiążące tworzące wiązanie OF, a także sześć elektronów niewiążących. Zatem atom F HOF struktura Lewisa ma łącznie osiem elektronów, a jego oktet również jest kompletny. Tak więc w strukturze Lewisa HOF atomy O i F mają osiem elektronów, które pokazują kompletny oktet.

Opłata formalna za strukturę HOF Lewisa

Obecność formalnej opłaty na dowolnym struktura Lewisa czyni ją bardziej stabilną strukturą. Ocena ładunku formalnego na dowolnych cząsteczkach odbywa się za pomocą poniższego wzoru:

Ładunek formalny = (elektrony walencyjne – elektrony niewiążące – ½ elektronów wiążących)

Formalna ocena ładunku struktury HOF Lewisa odbywa się za pomocą powyższego wzoru. Tutaj najpierw musimy ocenić formalny ładunek obecny na każdym atomie wodoru, tlenu i fluoru o strukturze Lewisa HOF.

Atom wodoru: elektrony walencyjne na atomie wodoru HOF = 01

                           Niewiążące elektrony na atomie wodoru HOF = 00

                           Wiązanie elektronów na atomie wodoru HOF = 02 (2e = jedno wiązanie)

Tak więc ładunek formalny na atomie wodoru HOF struktura Lewisa jest = (01 – 00 – 2/2) = 00

A więc atom wodoru HOF struktura Lewisa zawiera zerową opłatę formalną.

Atom tlenu: elektrony walencyjne na atomie tlenu HOF = 06

                        Niewiążące elektrony na atomie tlenu HOF = 04

                        Wiązanie elektronów na atomie tlenu HOF = 04 (2e = jedno wiązanie)

Tak więc formalne ładunek obecny na atomie tlenu struktury Lewisa HOF jest = (6 – 4 – 4/2) = 00

A więc atom tlenu w HOF struktura Lewisa zawiera zerową opłatę formalną.

Atom fluoru: atom fluoru ma elektrony walencyjne na HOF = 07

                        Atom fluoru ma elektrony niewiążące na HOF = 06

                        Atom fluoru ma elektrony wiążące na HOF = 2 (2e = jedno wiązanie)

Tak więc ładunek formalny obecny na atomie fluoru HOF struktura Lewisa jest = (07 – 06 – 02/2) = 00

Tak więc atom fluoru w strukturze HOF Lewisa zawiera zerowy ładunek formalny.

Dlatego HOF struktura Lewisa ma w sumie zerową opłatę formalną.

Rezonans struktury Lewisa HOF

W HOF struktura Lewisa, nie ma wiązań wielokrotnych, a nawet nie ma na nim dodatniego ani ujemnego ładunku formalnego. Tak więc nie ma nawet ruchu elektronów, ponieważ wszystkie atomy struktury Lewisa HOF już się zakończyły oktet. Stąd struktura Lewisa HOF nie może wykazywać żadnej struktury rezonansowej.

Kształt struktury Lewisa HOF

Kwas HOF jest zgodny z ogólnym wzorem AX2E2 teorii VSEPR. Tutaj A jest centralnym atomem, X jest związanymi atomami z centralnym atomem, a X jest samotnymi parami elektronów na centralnym atomie. Zgodnie z którym kwas HOF ma wygięty kształt cząsteczki i tetraedryczną geometrię elektronów.

struktura hofa lewisa
Kształt HOF struktura Lewisa

Kąt struktury Lewisa HOF

Kwas HOF ma wygięty kształt cząsteczkowy i geometrię elektronów czworościennych, ponieważ centralny atom O ma dwa atomy wiążące i dwie samotne pary elektronów. Dlatego zgodnie z teorią VSEPR kwas HOF powinien mieć kąt wiązania 109.5 stopnia. Ale w HOF kąt wiązania HO ​​jest mniejszy niż kąt wiązania OF, a zatem kąt wiązania HOF zmniejsza się i ma kąt wiązania 97.2 stopnia.

Hybrydyzacja HOF

Zgodnie z modułem teorii VSEPR HOF struktura Lewisa należy do wzoru ogólnego AX2E2, więc HOF ma wygięty kształt i geometrię czworościenną. Ma również kąt wiązania HOF wynoszący 109.5 stopnia. Tak więc kwas HOF (kwas hiperflorawy) ma hybrydyzację sp3.

Dlaczego HOF ma hybrydyzację sp3?

W cząsteczce HOF centralny atom O ma dwa wiązania z atomami H i F, a także ma dwie samotne pary elektronów. Zatem zgodnie z teorią VSEPR cząsteczka HOF ma tetraedryczną geometrię elektronów i hybrydyzację sp3.

Rozpuszczalność HOF

HOF jest substancją wybuchową iw większości nierozpuszczalną w większości roztworów organicznych. Tak więc HOF dodany do wody zachowuje się jak substancja pośrednia do utleniania wody przez fluor. Rozkłada się również jako cząsteczki O2 i HF. W związku z tym HOF jest z natury nierozpuszczalny, a także niestabilny.

Czy HOF rozpuszcza się w wodzie?

Tak, HOF jest rozpuszczalny w wodzie. Po dodaniu HOF do wody wykazuje gwałtowny wybuchowy charakter reakcji, a zatem HOF działa jako substancja pośrednia w utlenianiu wody przez cząsteczkę fluoru. Następuje również rozkład kwasu HOF i dysocjuje on na HF i O2 w warunkach zasadowych. Również w reakcji z wodą HOF może wytwarzać nadtlenek i fluorowodór w środowisku kwaśnym.

Czy HOF jest kwasem jednozasadowym?

Nie, HOF nie jest kwasem jednozasadowym, po dodaniu do wody ulega jonizacji jako fluor i tlen. W związku z tym nie może działać jako kwas jednozasadowy.

Dlaczego HOF nie jest kwasem jednozasadowym?

Kwasy jednozasadowe to kwasy, które mogą mieć tylko jeden odłączalny atom wodoru (jon H+) na cząsteczkę wody. Wszystkie atomy halogenu mogą wytwarzać jednozasadowe kwasy tlenowe z wyjątkiem przypadku HOF. HOF jest również kwasem tlenowym, ale nie ma charakteru jednozasadowego.

HOF jest kwasem tlenowym, ale istnieje w postaci niestabilnej. Podobnie jak po rozpuszczeniu w wodzie wykazuje właściwości wybuchowe, a zatem rozkłada się na fluor (HF) i tlen (O2). W związku z tym HOF nie działa w naturze jako kwas jednozasadowy.

Czy HOF jest polarny czy niepolarny?

HOF jest z natury kwasem polarnym, ponieważ ma asymetryczny układ wszystkich atomów, a dipol tworzy się wzajemnie znosząc.

Dlaczego HOF jest polarny?

W cząsteczce HOF istnieje większa różnica elektroujemności między atomami wodoru, tlenu i fluoru. Różnica elektroujemności między atomami H i O wynosi 1.24, a różnica elektroujemności między atomami F i O wynosi 0.54.

W ten sposób tworzy dipol w cząsteczce i rozwija częściowy ładunek ujemny na centralnych atomach O i częściowy ładunek dodatni na wiązaniach atomów H i F. Na atomie H nie ma gęstości elektronowej. Ale atom F ma większą gęstość elektronów, co przyciąga chmurę elektronów do siebie, a tym samym anuluje dipole w cząsteczce HOF. Stąd HOF jest cząsteczką polarną.

Czy HOF jest silniejszy niż HOCl?

Tak, kwas HOF jest silniejszy niż kwas HOCl. Atom fluoru jest z natury bardziej elektroujemny niż chlor, a zatem HOF może być silniejszy niż chlor.

Dlaczego HOF jest silniejszy niż HOCl?

W kwasach tlenowych im słabsze wiązanie OH, tym silniejszy jest kwas, ponieważ jony H+ mogą łatwo dysocjować. W HOF wiązanie OF jest znacznie silniejsze w porównaniu z wiązaniem O-Cl w HOCl.

Wielkość atomowa atomu F jest mniejsza niż atomu Cl, a także F jest bardziej elektroujemny niż Cl. W HOF wiązanie OF jest silniejsze, przez co wiązanie OH staje się słabsze, a zatem HOF jest silniejsze niż HOCl.

Czy HOF jest jonowy czy kowalencyjny?

HOF nie jest jonowy, ponieważ jest niestabilnym związkiem kowalencyjnym mającym dwa wiązania kowalencyjne HO i OF w cząsteczce HOF.

Dlaczego HOF jest kowalencyjny?

Kwas HOF jest mocnym kwasem i ma pojedyncze wiązania kowalencyjne sigma w atomach H i O (HO) oraz O i F (OF). Wiązanie kowalencyjne jest silnym wiązaniem, które nie pęka łatwo. W związku z tym HOF nie może łatwo jonizować i dlatego jest kwasem kowalencyjnym.

Czy wodorek HOF jest jonowy?

Nie, HOF nie jest wodorkiem jonowym, ponieważ jest kwasem tlenowym. Tlenokwasy powstają, gdy halogen reaguje z wodą.

Dlaczego HOF nie jest wodorkiem jonowym?

Gdy halogen, taki jak fluor, reaguje z wodą, powstaje niestabilny kwas tlenowy, taki jak HOF (kwas podfluorowy). HOF jest pośrednikiem utleniania wody i fluoru.

F2 + H2O → HOF + HF

Zatem HOF jest kwasem tlenowym, a więc nie jest wodorkiem jonowym.

Czy HOF jest izoelektroniczny?

Nie, HOF nie ma charakteru izoelektronicznego. HOF to tylko jeden kwas tlenowy atomu fluoru. Związki izoelektroniczne to te dwa lub więcej związków, które mają podobną strukturę i podobne położenie atomów i wiązania o tej samej konfiguracji elektronowej, ale różniących się właściwościami. HOF nie ma podobnej cząsteczki, a zatem nie jest izoelektroniczny.

Czy HOF jest jonowy czy molekularny?

HOF jest molekularny, ponieważ nie może tworzyć jonów. HOF to trójatomowa cząsteczka składająca się z trzech atomów, tj. atomów wodoru, tlenu i fluoru. Jest również tylko kwasem tlenowym fluoru i podczas rozkładu tworzy cząsteczki takie jak HF i O2. W związku z tym jest molekularny, a nie jonowy.

Czy dipol jonów HOF?

Tak, HOF ma moment dipolowy netto 2.23. W cząsteczce HOF atom fluoru jest bardziej elektroujemny niż atomy O i H i stąd dipol sieciowy ciągnie się w kierunku atomu F. Zatem kwas HOF ma dipole.

Wnioski:

HOF to tylko jeden kwas tlenowy fluoru. HOF struktura Lewisa ma 14 elektronów walencyjnych i ma 7 par elektronów, z których dwa to elektrony z parą wiązań i pięć elektronów z samotnymi parami. Nie ma formalnego ładunku na cząsteczce HOF i ma wiązania kowalencyjne w obrębie HO i OF. HOF struktura Lewisa ma zagięty kształt i czworościenną geometrię oraz kąt wiązania 97.2 stopnia. Hof jest kwasem polarnym.

Przeczytaj także: