19 faktów na temat struktury i właściwości KF Lewis: dlaczego i jak

KF jest cząsteczką halogenku alkalicznego i źródłem ekstrakcji fluorków z minerałów Wyjaśnijmy pokrótce strukturę Lewisa KNO3 i pozostałe 11 faktów poniżej.

KF jest związkiem bardziej jonowym niż kowalencyjnym. K jest cząsteczką alkaliczną, podczas gdy F jest halogenem, więc między wiązaniami KF zachodzi silne oddziaływanie jonowe. KF przyjmuje sześcienną strukturę sieciową, taką jak NaCl. Oba atomy są jednowartościowe w cząsteczce KF. K przekazuje jeden elektron, a F to akceptuje.

Cząsteczka KF składa się tylko z dwóch atomów, więc nie możemy odróżnić atomu centralnego, ale K odgrywa rolę atomu centralnego. K i F mają jedno wiązanie. Skupmy się na kilku ważnych fakty o KF, takie jak struktura Lewisa, elektronów walencyjnych i hybrydyzacji w następnym rozdziale z odpowiednimi wyjaśnieniami.

Jak narysować strukturę Lewisa KF?

Struktura Lewisa potrafi przewidzieć kształt cząsteczki, kąt wiązania i elektrony walencyjne danego atomu. Teraz omów, jak narysować struktura Lewisa KF w kilku krokach.

Liczenie elektronów walencyjnych –

Najpierw musimy obliczyć całkowitą liczbę elektronów walencyjnych, które biorą udział w tworzeniu wiązań cząsteczki KF. Elektron walencyjny K wynosi 1, a F wynosi 7. Więc teraz dodajemy oba elektrony walencyjne, aby uzyskać całkowitą liczbę elektronów walencyjnych. Tak więc całkowita elektronów walencyjnych dla cząsteczki KF wynosi 7+1 = 8.

Wybór centralnego atomu –

Ponieważ cząsteczka KF składa się z dwóch atomów, trudno jest odróżnić atom centralny od atomu końcowego. Ale w oparciu o rozmiar i elektropozytywność wybieramy K jako atom centralny i F jako atom końcowy, chociaż cząsteczka jest liniowa w odniesieniu do obu atomów.

Zaspokojenie oktetu –

Po utworzeniu kolejnych wiązań musimy sprawdzić, czy oba atomy są spełnione przez regułę oktetu, czy nie. K i F potrzebują jeszcze jednego elektronu na swoim orbicie walencyjnym, aby ukończyć swój oktet. Tak więc potrzebujemy 2+8 =10 elektronów na oktet, aw cząsteczce KF jest 8 elektronów walencyjnych.

Zaspokojenie wartościowości każdego atomu –

W ostatniej sekcji widzimy, że jest 10-8 = 2 elektrony, które są krótkie do uzupełnienia oktetu atomów K i F. Teraz te 2 elektrony są zaspokojone przez wiązanie 2/2 = 1. K i f oba są jednowartościowe i oba dzielą jedno wiązanie, aby zaspokoić ich wartościowość, a także oktet.

 Przypisz samotne pary –

Po spełnieniu oktetu i wartościowości, jeśli istnieją dodatkowe niezwiązane elektrony dla dowolnego atomu, zostaną one przypisane jako samotne pary nad tym konkretnym atomem. K nie ma dodatkowego elektronu, ale F ma dodatkowe sześć elektronów po utworzeniu wiązania. Te sześć elektronów jest przypisanych jako samotne pary nad atomem F.

Kształt struktury Lewisa KF

KF struktura Lewisa kształt to szczególny kształt, w którym K i F tworzą po utworzeniu wiązania. Tutaj szczegółowo omówiliśmy rzeczywisty kształt KF.

Kształt cząsteczki KF jest liniowy w odniesieniu do obu atomów. Ponieważ struktura jest liniowa, istnieją dwa atomy końcowe, jeden to K, a drugi to F. Ta liniowa geometria jest również utrzymywana przez pojedyncze wiązanie między obydwoma atomami. Ale jeśli widzimy strukturę sieciową, która jest sześcienna dla KF.

Powodem geometrii liniowej jest utrzymanie niskiego odpychania sterycznego i jest to idealna geometria dla dwóch atomów. Nie ma innej opcji dla geometrii, nie ma też odpychania samotnych par, więc kształt nie odbiega od jego liniowości. Dlatego przyjmuje liniowość.

elektrony walencyjne KF

Elektrony walencyjne to te elektrony obecne na orbicie walencyjnej każdego atomu i zaangażowane w tworzenie wiązań. Policzmy elektrony walencyjne dla KF.

Całkowite elektrony walencyjne dla KF to 8. Wśród nich 1 z K i inne, a reszta 7 z F. Konfiguracja elektronowa K to [Ar]4s1, a dla F to [He]2s22p5. Dla K 4s jest to jego orbital walencyjny, a dla F 2s i 2p. Tak więc elektrony obecne w tych orbitalach są uważane za elektrony walencyjne.

Teraz oblicz całkowite elektrony walencyjne dla cząsteczki KF

  • Elektron walencyjny dla K wynosi = 1
  • Elektrony walencyjne dla F wynoszą = 7
  • Tak więc całkowita liczba elektronów walencyjnych dla cząsteczki KF wynosi 7+1 = 8
  • Całkowite elektrony walencyjne dla KF są sumą pojedynczych elektronów walencyjnych dla K i F.

Pojedyncze pary struktury KF Lewis

Lone paruje elektrony walencyjne i jest również obecna na orbicie walencyjnej, ale nie uczestniczy w tworzeniu wiązania. Zobaczmy, który atom może zawierać pojedyncze pary.

Samotne pary cząsteczek KF to sześć par. Który pochodzi ze strony F. K jest pozbawiony samotnych par, ponieważ nie zawiera wystarczającej liczby elektronów, które można przypisać jako samotne pary po utworzeniu wiązania. Ale F ma nadmiar elektronów, które mogą istnieć jako samotne pary po utworzeniu wiązania. Są to niezwiązane elektrony.

Teraz oblicz samotne pary każdego atomu w cząsteczce KF, używając wzoru:

  • samotne pary = elektrony walencyjne – elektrony związane
  • Samotne pary K to, 1-1 = 0
  • Samotne pary F to 7-1 = 6
  • Tak więc całkowita liczba samotnych par cząsteczki KF wynosi 6.

Samotne pary F są samotnymi parami KF.

Opłata formalna za strukturę KF Lewis

Ładunek formalny może przewidzieć ładunek konkretnego atomu w cząsteczce. Obliczmy formalny ładunek cząsteczki KF, aby zobaczyć, czy jest naładowana, czy nie.

Opłata formalna KF wynosi zero. Tak więc nie ma ładunku ani na K, ani na F. K i F są połączone wiązaniami kowalencyjnymi, a nie interakcjami jonowymi. Oba są atomami jednowartościowymi, więc ilość dodatniego K jest neutralizowana przez ilość ładunku ujemnego nad F.

Formuła używana do opłaty formalnej to:

  • FC = Nv - Nlp. -1/2 Nbp
  • Ładunek formalny nad K wynosi 1-0-(2/2) = 0
  • Ładunek formalny nad F wynosi 7-6-(2/2) = 0
  • Tak więc całkowity ładunek formalny cząsteczki KF wynosi zero.
  • Dowodzi to również, że cząsteczka KF jest obojętna i nie pojawia się na niej ładunek.

Kąt struktury Lewisa KF

Kąt wiązania cząsteczki to szczególny kąt, który powstaje w wyniku szczególnej orientacji tomów obecnych w cząsteczce. Omów teraz szczegółowo kąt wiązania KF.

Kąt wiązania cząsteczki KF wynosi 1800. Dowodzi to, że orientacja atomów K i F jest liniowa i nie ma odchyleń w ich ułożeniu. Są one po prostu połączone pojedynczym wiązaniem i leżą w końcowej pozycji pojedynczego wiązania. Przyjmują więc geometrię liniową i kąt wiązania 1800.

Zrzut ekranu 2022 08 12 101220
Kąt wiązania KF

1800 jest idealnym kątem wiązania dla cząsteczki liniowej. Tak więc na podstawie danych dotyczących kąta wiązania możemy powiedzieć, że w cząsteczce nie ma czynnika odchylenia. Jeśli występuje jakikolwiek rodzaj odpychania sterycznego, cząsteczka próbuje zminimalizować ten rodzaj odpychania poprzez zmianę kąta wiązania.

Reguła oktetu struktury Lewisa KF

Każda cząsteczka kowalencyjna lub jonowa przestrzega zasady oktetu, uzupełniając orbital walencyjny atomów poprzez współdzielenie elektronów. Zobaczmy, jak cząsteczka KF jest posłuszna oktetowi.

K uwalnia jeden elektron ze swojego orbitalu i dopełnia swój oktet. Teraz uwolniony elektron został zaakceptowany przez F w swojej powłoce walencyjnej. Tak więc, teraz F również kończy swój oktet, ponieważ F ma siedem elektronów na swoim orbicie walencyjnym po zaakceptowaniu jego orbity walencyjnej wypełnionej jak gaz szlachetny.

Konfiguracja elektronowa K to [Ar]4s1, więc gdy uwolni jeden elektron ze swojego orbitalu 4s, który jest orbitalem walencyjnym, wówczas jego konfiguracja staje się gazem szlachetnym, takim jak Ar. Ponownie, dla F konfiguracja elektroniczna to [He]2s22p5. Przyjmując jeden elektron, jego oktet również jest kompletny.

Rezonans struktury Lewisa KF

Delokalizacja chmur elektronów z jednej formy szkieletu do drugiej z nadmierną gęstością elektronów nazywana jest rezonansem. Zobaczmy, czy rezonans wystąpił w KF, czy nie.

W cząsteczce KF nie wystąpił rezonans. Ponieważ KF jest cząsteczką jonową i nie ma podziału gęstości elektronowej między dwoma atomami. K przekazuje elektron, a F akceptuje. Nie ma również obecności nadmiernej gęstości elektronowej. Tutaj nastąpiły całkowite transfery gęstości elektronowej.

Rezonans zaobserwowano tylko w cząsteczce kowalencyjnej. Gdzie dwa lub więcej atomów ma wspólną gęstość elektronową poprzez wiązania. Ponadto, jeśli występuje nadmiar chmur elektronowych, to tylko te chmury elektronowe są zdelokalizowane poprzez przeniesienie wiązań sigma w cząsteczce. Ale nie występują w związkach jonowych.

Hybrydyzacja KF

KF jest hybrydyzacją sp. Ta wartość hybrydyzacji wpływa również na jej liniową geometrię. Możemy przewidzieć hybrydyzację KF z poniższej tabeli na podstawie jego geometrii.

Structure        Wartość hybrydyzacjiStan hybrydyzacji centralnego atomu     Kąt wiązania
Liniowy     2sp / sd / pd    1800
Planer trygonalny      3sp2     1200
Czworościenny    4sd3/ sp3   109.50
Trygonalny bipiramidalny5sp3d/dsp3  900 (osiowe), 1200(równikowy)
Oktaedryczny   6sp3d2/ D2sp3      900
Pięciokątny dwupiramidowy 7sp3d3/d3sp3             900, 720
Tabela hybrydyzacji

              

                                                                            

Orbital s orbitalu K i orbital p F podlegają hybrydyzacji typu sp. Ponieważ KF jest jonowy, więc nie możemy obliczyć hybrydyzacji za pomocą konwencjonalnego wzoru, H = 0.5(V+M-C+A), gdzie H= wartość hybrydyzacji, V to liczba elektronów walencyjnych w centralnym atomie, a M = jednowartościowy otoczone atomy.

Czy KF jest jonowy czy kowalencyjny?

Zgodnie z regułą Fajana żaden związek nie ma charakteru czysto jonowego ani kowalencyjnego, każda cząsteczka ma niektóre z obu tych cech. Teraz sprawdź, czy KF jest jonowy czy kowalencyjny.

KF jest cząsteczką jonową, a nie kowalencyjną. Ponieważ tutaj podczas tworzenia wiązania nie wystąpiły żadne udziały elektronów. K oddaje jeden elektron, a F akceptuje ten elektron, tworząc wiązanie jonowe.

Dlaczego i jak KF jest jonowy?

Cząsteczki jonowe zawsze tworzą się podczas całkowitego oddawania elektronów z jednego gatunku do drugiego gatunku. W wiązaniu jonowym nie wystąpiło współdzielenie elektronów w wiązaniu.

KF może być całkowicie zjonizowany, tworząc K+ i F-. Tak więc tutaj całkowite oddzielenie ładunku może być możliwe i jest to znak, że wiązanie KF jest wiązaniem czysto jonowym, w przeciwnym razie całkowite oddzielenie ładunku nie jest możliwe. Tak więc wiązanie KF jest czysto jonowe, a KF jest cząsteczką jonową, a potencjał jonowy K jest bardzo wysoki.

Charakter jonowy lub kowalencyjny zależy również od potencjału jonowego kationu i polaryzowalności anionu. Potencjał jonowy K jest wysoki, ale polaryzowalność F jest bardzo niska. Ponieważ rozmiar jonowy F jest bardzo mały, nie może być spolaryzowany przez wysoką gęstość ładunku elektronicznego.

Czy KF jest kwasem czy zasadą?

Gatunek, który uwalnia H+ jon nazywa się kwasem, a te, które uwalniają OH- nazywane są bazą. Zobaczmy, czy KF jest kwasem czy zasadą.

KF nie jest ani kwasem, ani zasadą. KF powstaje w wyniku reakcji mocnej zasady i słabego kwasu, więc możemy powiedzieć, że w cząsteczce występuje charakter zasadowy. Jest to raczej sól zasadowa. Zakres pH KF wynosi od 5.5 do 8. Jest to więc bardzo szeroki zakres. Trudno więc powiedzieć, jaka jest kwasowość.

Dlaczego i jak KF jest słabym podstawowym?

KF nie jest ani kwaśny, ani zasadowy, ale jest lekko zasadowy, raczej słabo zasadowy. Teraz zrozum, jak KF działa jako słaba podstawa.

KF powstaje w wyniku reakcji mocnej zasady, takiej jak KOH i słabego kwasu, takiego jak HF. Tak więc, kiedy utworzyli KF, będzie istniała podstawowa postać, ponieważ pochodzi z silnej podstawy. Produkt nie został odpowiednio zneutralizowany ze względu na różnicę w kwasowości. dlatego zachowuje się jak słaba podstawa.

Żadna reakcja kwasowo-zasadowa nie może być zawsze neutralizowana. Kwasowy lub zasadowy charakter produktu końcowego zależy od początkowego kwasu lub zasady. Jeśli oba są takie same, produkt końcowy zostanie zneutralizowany, w przeciwnym razie, co jest mocne, jego charakter będzie obserwowany w produkcie końcowym.

Czy KF rozpuszcza się w wodzie?

Cząsteczka rozpuszczalna w wodzie zależy od tego, jak rozpuściła się w wodzie poprzez zerwanie wiązania. Zobaczmy, czy KF jest rozpuszczalny w wodzie, czy nie.

KF jest rozpuszczalny w wodzie. Ponieważ jest solą jonową i bardzo szybko zrywa wiązanie w wodzie i rozpuszcza się w niej. Energia hydratacji K+ jest tak wysoka, że ​​przyciąga otaczającą ją cząsteczkę wody i rozpuszcza się w wodzie.

Dlaczego i jak KF jest rozpuszczalny w wodzie?

KF jest solą jonową, więc rozpuszcza się w wodzie i dysocjuje na dwa różne jony i jest rozpuszczalny w wodzie.

KF jest zjonizowany tworząc K+ i F- w roztworze wodnym i energia hydratacji K+ jest bardzo, bardzo wysoka. Tak więc przyciągał cząsteczki wody w bardzo dużych ilościach, a cząsteczki wody otaczały kation i rozpuszczały się w kationie. To samo dotyczyło anionu.

Nie cała sól rozpuszcza się w wodzie, ponieważ część soli ma bardzo wysoką entalpię hydratacji, to wymaga większej energii, aby zerwać wiązania do rozpuszczalnej w wodzie. Ale KF potrzebuje bardzo mniej energii, aby być rozpuszczalnym w wodzie, mimo że jego energia nawodnienia jest wystarczająca do tego zadania.

Czy KF to silna podstawa?

Większa tendencja do uwalniania OH- wyższa będzie zasadowość tego gatunku. Teraz zobacz tendencję do absorbowania protonu cząsteczki KF.

KF nie jest mocną zasadą, ponieważ jego zdolność do abstrahowania protonów z cząsteczki kwasu jest bardzo niska. Ponadto KF powstaje w wyniku reakcji mocnej zasady i słabego kwasu. Tak więc jego podstawowa natura jest bardzo niska. KF to raczej sól zasadowa niż słaba zasada.

Dlaczego i jak KF nie jest silną bazą?

KF jest słabą solą zasadową, ze względu na powstawanie reakcji z mocną zasadą i słabym kwasem.

Gdy mocna zasada reaguje ze słabym kwasem, produkt nie jest w pełni zneutralizowany. Tam zawsze dominuje charakter bazy. KF powstaje w wyniku reakcji mocnej zasady i słabego kwasu. Słaby kwas nie może być zneutralizowany mocną zasadą, a produkt ma charakter zasadowy, ale jest bardzo słaby.

KF jest solą zasadową, a nie zasadą. Nie możemy więc powiedzieć, że jest zasadowy, działa jak słaba zasada lub reaguje z kwasem. KF nie jest stosowany jako zasada w reakcji kwasowo-zasadowej. To tylko podstawowa sól.

Czy KF to sól?

Reakcja z kwasem i zasadą tworzy cząsteczkę wody wraz z solą. Sól jest związkiem jonowym utworzonym z kationów i anionów. Zobaczmy, czy KF jest solą, czy nie.

KF to sól jonowa. Powstał z K+ kation i F- anion o odpowiedniej strukturze sieciowej. KF powstaje również w reakcji mocnej zasady, takiej jak wodorotlenek potasu i słabego kwasu, takiego jak fluorowodór. Naturalnie KF ma słabe właściwości podstawowe, ponieważ nie służy do pełnej neutralizacji.

Dlaczego i jak KF jest solą jonową?

Sól jonowa powstaje w wyniku reakcji kwasu i zasady i jest w pełni zjonizowana po rozpuszczeniu w roztworze wodnym, a także ma szczególną strukturę sieciową.

KF jest solą jonową, ponieważ ma szczególny kształt sieci, który jest sześcienny. Ponadto KF ulega jonizacji, tworząc dwie naładowane cząstki po rozpuszczeniu w wodzie. KF powstaje w reakcji cząsteczki kwasu i zasady, która potwierdziła, że ​​KF jest solą i ma charakter jonowy.

KF jest solą jonową, a charakter soli jest lekko zasadowy. Reakcja kwasu i zasady tworzy sól cząsteczkową. KF jest solą jonową o sześciennej strukturze sieciowej.

Czy KF to elektrolit?

Elektrolity to te związki, które są zjonizowane w roztworze wodnym i w bardzo łatwy sposób przewodzą prąd. Teraz widzimy, czy KF działa jak elektrolit, czy nie.

KF jest elektrolitem, ponieważ jest solą jonową iw bardzo łatwy sposób jonizuje się w roztworze wodnym. Gdy wodny roztwór KF przepuszcza prąd z powodu tworzenia kationów i anionów o dużej gęstości ładunku. Może więc zachowywać się jak elektrolit.

Dlaczego i jak KF jest elektrolitem?

KF można zjonizować w roztworze wodnym i utworzyć cząstki jonowe, aby przepuścić prąd elektryczny, więc jest elektrolitem.

KF jest solą jonową, więc po rozpuszczeniu w wodzie dysocjuje dzięki energii hydratacji i utworzeniu dwóch naładowanych cząstek, z których jedna jest kationem K, a druga anionem F. Ta cząstka ładunku jest bardzo dobrym przewodnikiem elektryczności ze względu na wysoką gęstość ładunku.

Wodny roztwór KF przepuszcza prąd. Tak więc całe rozwiązanie zostaje naładowane, gdy KF jest obecny w środku. Tak więc w wielu reakcjach, w których potrzebny jest roztwór elektrolitu, można zastosować KF.

Czy KF jest silnym elektrolitem?

Silne elektrolity to takie, które dysocjują w roztworze wodnym bardzo szybko, a przewodnictwo jonowe będzie wysokie. Omówmy elektrolityczny charakter KF.

KF jest silnym elektrolitem ze względu na bardzo szybką dysocjację cząsteczki KF w roztworze wodnym na odpowiedni jon. Przewodność roztworu KF jest również wysoka ze względu na silne tworzenie się jonów.

Dlaczego i jak KF jest silnym elektrolitem?

Powstawanie silnego jonu i szybka dysocjacja KF tworzy silny elektrolit.

Mobilność K+ jon i F- jon jest bardzo szybki. Te dwa jony powstają w wyniku dysocjacji KF w roztworze wodnym. Dzięki powstawaniu tych dwóch jonów przewodność elektryczna jest również bardzo wysoka.

Im wyższa ruchliwość jonów, tym większa będzie interakcja i wyższa przewodność.

Czy KF jest zdolny do tworzenia wiązań wodorowych?

Mniejszy rozmiar i wyższe atomy elektroujemne mogą wchodzić w interakcje z atomem wodoru, tworząc wiązania wodorowe. Teraz sprawdź, czy KF jest zdolny do wiązania H, czy nie.

KF jest zdolny do tworzenia wiązań wodorowych, ponieważ KF zawiera elektroujemny atom F. Który jest również mniejszy, aby utworzyć idealne wiązanie wodorowe.

Dlaczego i jak KF może tworzyć wiązania wodorowe?

KF ma elektroujemny atom F, który może tworzyć wiązania wodorowe.

Kiedy KF zbliża się do jakiejkolwiek cząsteczki zawierającej wodór, takiej jak woda, nastąpi bardzo słabe oddziaływanie między atomem wodoru a atomem F KF. Tak więc wiązanie wodorowe wystąpiło w KF tylko przez miejsce F.

Elektrododatni jon K odpycha atom wodoru, ponieważ oba zawierają ten sam ładunek, tylko F jest przyciągany przez wiązanie wodorowe. Ze względu na wiązanie wodorowe zmieni się wiele fizycznych i chemicznych właściwości KF.

Czy KF jest neutralny?

Neutralny jest zdefiniowany, gdy dwa przeciwstawne ładunki w pełni znoszą się nawzajem. Teraz mówimy o tym, czy KF jest neutralny, czy nie.

KF jest cząsteczką obojętną, ponieważ ładunek jonowy obecny w tej cząsteczce jest w pełni neutralizowany przez obie dokładne ilości.

Dlaczego i jak KF jest neutralny?

Nad cząsteczką KF nie ma ładunku, co sprawia, że ​​KF jest obojętny.

Kiedy KF jest zjonizowany, powstają dwa jony, jeden to K+ a drugi to F-. Oba są jonami jednowartościowymi, więc ilość ładunku jest taka sama, ale przeciwna, co można zlikwidować.

Chociaż KF jest obojętny, to ze względu na swój podstawowy charakter jest solą zasadową.

Czy KF jest niepolarny czy polarny?

Biegunowość zależy od charakteru wiązania lub obecności stałego momentu dipolowego. Teraz musimy krótko omówić polaryzację KF.

Wiązanie jonowe obecne w cząsteczce KF sprawia, że ​​cząsteczka jest polarna. Istnieje ogromna różnica elektroujemności między atomami K i F, więc będzie obecny moment dipolowy.

Dlaczego i jak KF jest polarny?

Różnica elektroujemności między dwoma atomami w cząsteczce KF sprawia, że ​​cząsteczka jest polarna.

Wiązanie między K i F jest polarne. Istnieje przepływ momentu dipolowego od miejsca K do miejsca elektroujemnego F. Tak więc wiązanie między K i F jest polarne. Ponadto wiązania jonowe są zawsze polarne, a wartość momentu dipolowego nie jest zniesiona dla atomów.

Wiązanie jonowe i donacja elektronów w pełni sprawiają, że cząsteczka jest polarna i dlatego KF jest również rozpuszczalny w wodzie.

Wnioski

KF jest solą jonową i zasadową, która składa się z K i F. Struktura sieci jest sześcienna, a cząsteczka powstaje w wyniku reakcji mocnej zasady i słabego kwasu.

Przeczytaj także: