Struktura i charakterystyka NH3BF3 (13 pomocnych faktów)

Trifluoroboran amoniaku lub NH3BFsą związkiem chemicznym. Przeanalizujmy fakt dotyczący NH3BF3 bardziej szczegółowo.

Trifluoroboran amoniaku(MAŁY3BF3) należy do rodziny boranowo-azotowo-wodorkowych. Masa cząsteczkowa NH3BF3 wynosi 84.84 g/mol. Azaniulo(trifluoro)boranuide to nazwa IUPAC dla NH3BF3.

Omówmy kilka innych faktów, takich jak hybrydyzacja, elektrony walencyjne, struktura, polaryzacja i struktura Lewisa NH3BF3 bardziej szczegółowo poniżej.

Jak narysować NH3BF3 Struktura?

Struktury Lewisa używają symbolu chemicznego dla każdego atomu, aby pokazać, gdzie znajduje się w strukturze cząsteczki. Narysujmy krok struktury Lewisa NH3BF3.

Policz elektron walencyjny w NH3BF3:

Łącznie NH3BF3 ma 32 elektrony walencyjne. Bor ma 3 elektrony walencyjne (1s22s1), fluor ma 7 elektronów walencyjnych (2s22p5), azot ma 5 elektronów walencyjnych (2s22p3), a H ma 1 (1s1). Suma elektronów walencyjnych wynosi 32 (5 + 3 + 3 + 21).

Wybierz centralny atom w NH3BF3:

W NH . występują dwa centralne atomy, po jednym azotu i boru3BF3. Atomy w otoczeniu to wodór i fluor. W rezultacie ta cząsteczka jest stabilna dzięki wiązaniu celownikowemu.

Uzupełnij oktet NH3BF3:

w NH3BF3, NH3, N ma 3 wiązania pojedyncze z H i 1 parę elektronów, wypełniając jego oktet. W BF3, F uzupełnia swoje oktety, tworząc 3 pojedyncze wiązania z B, podczas gdy B nie jest w stanie ukończyć swojego oktetu. Dlatego B potrzebuje 2 więcej elektronów, aby ukończyć oktet. Atomy boru działają zgodnie z zasadą sekstetu.

Narysuj finał NH3BF3 struktura Lewisa:

Struktury Lewisa nie są zbyt dobre w opisywaniu związków i jonów zawierających bor. O wiele lepszym sposobem na rozważenie takich organizmów jest spojrzenie na molekularną teorię orbitali. Jednak struktura Lewisa dla NH3BF3 można przedstawić w następujący sposób:

struktura nh3bf3
 Struktura Lewisa dla NH3BF3

NH3BF3 formalna opłata strukturalna

W cząsteczce ładunek formalny opiera się na założeniu, że wszystkie wiązania chemiczne mają równomiernie rozmieszczone elektrony w atomach. Obliczmy NH3BF3 opłata formalna.

Formalna opłata za ogólny NH3BF3  wynosi 0. Korzystając ze wzoru FC można obliczyć. Opłata formalna w NH3BF3 = Liczba elektronów walencyjnych w NH3BF3 – niewiążące elektrony w NH3BF3 -1/2 elektronów wiążących w NH3BF3.

Formalna tabela opłat za NH3BF3 jest następujący:

Zaangażowane atomy
w NH3BF3
Wartościowość
Elektrony
(WE)
Niewiążący
Elektrony
(NE)
Bonding
Elektrony
(BYĆ) 
Formalny
opłata
(FC)
Centralny Atom
(N)
508/2(5-0-8/2)
=+1
Atom zewnętrzny
 (3 godz.)
102/2(1-0-2/2)
=0
Centralny Atom 
(B)
308/2(3 -0 – 8/2)
= -1
Atom zewnętrzny
(3F)
762/2(7-6-2/2)
=0
 Formalna opłata na NH3BF3 struktura Lewisa, N= +1, H=0, B =-1, F=0, NH3BF3=0

NH3BF3 elektrony walencyjne

W walencji elektron jest jedną z zewnętrznych powłok atomu powstających podczas syntezy wiązań chemicznych. Obliczmy elektrony walencyjne w NH3BF3.

NH3BF3 ma łącznie 32 elektrony walencyjne. Układ okresowy pierwiastków umieszcza wodór w grupie 1, a azot w grupie 15. W układzie okresowym fluor i bor należą odpowiednio do grup 13 i 17.

Poniższa tabela zawiera szczegóły elektronu walencyjnego:

Zaangażowane atomy
w NH3BF3
Wartościowość
Elektrony
(WE)
Elektroniczny
konfiguracja 
atomów
Całkowita walencja 
elektrony
Centralny Atom
(N)
51s22s22p35*1
=5
Atom zewnętrzny 
(H)
11s13*1
=3
Centralny Atom 
(B)
31s22s22p13*1
=3
Atom zewnętrzny
(F)
71s22s22p57*3
= 21
Całkowity elektron walencyjny w NH3BF3 = 32

NH3BF3 struktury samotne pary

Samotna para elektronów nie ma wiązania kowalencyjnego i jest określana jako para elektronów. Zobaczmy teraz, ile samotnych par jest w NH3BF3.

w NH3BF3 na NH jest jedna samotna para3. Dzieje się tak, ponieważ te samotne pary są dzielone przez połączenie współrzędnych, aby utworzyć addukt z BF3. Wiązanie między B i N jest tworzone za pomocą pojedynczej pary N, uzupełniając oktet B. 

NH3BF3 hybrydyzacja

Cząsteczki zawierają orbitale hybrydowe, które rozprowadzają energię orbitalną atomu. Sprawdźmy hybrydyzację w NH3BF3.

NH3BF3 ma Sp3 hybrydyzacja zarówno na Azocie, jak i Boronie. Dzieje się tak, ponieważ atom boru w BF3  ma trzy pary wiązań elektronów i nie ma samotnych par. To było Sp2 zhybrydyzowany. Atom azotu w NH3 ma Sp3 zhybrydyzowany, z drugiej strony.

  • Atom boru w NH3BF3 posiada 4 pary wiązań elektronów i zero elektronów niewiążących. 
  • BF3 jest hybrydyzowany z Sp3.  
  • W rezultacie hybrydyzacja boru zmienia się z Sp2 do Sp3 w wyniku rozwoju cząsteczki (NH3BF3)złożony.

NH3BF3 kształt struktury

Kształt cząsteczki wpływa na właściwości chemiczne i fizyczne, w tym na kolor, reaktywność i aktywność biologiczną. Spójrzmy na kształt NH3BF3.

NH3BF3 ma kształt czworościenny. Ponieważ każdy wodór utworzy pojedyncze wiązanie kowalencyjne z azotem w NH3, który zawiera 5 elektronów walencyjnych. Ma 4 wiązania, ponieważ ma 3 pary wiązań i 1 wolną parę, co daje strukturę czworościenną.

Geometria boru przesuwa się z trygonalnego płaskiego do czworościennego z powodu zmiany w procesie hybrydyzacji (Sp2 do Sp3).

NH3BF3 kąt struktury

Kąty między sąsiednimi liniami, które tworzą wiązania, są znane jako kąty wiązania. Znajdźmy kąt między NH3BF3

NH3BF3 Struktura ma kąty wiązania 109.5°, ponieważ każdy atom B i N ma cztery wiązania pojedyncze. Może to wynikać z ich hybrydyzacji Sp3, które mają kąty wiązania 109° odpowiednio dla HNH, NBF i FBF.

NH3BF3 rozpuszczalność

Maksymalna ilość składnika, która rozpuści się w określonej temperaturze w danej objętości rozpuszczalnika. Sprawdźmy rozpuszczalność NH3BF3.

NH3BF3 jest rozpuszczalny w wodzie i innych polarnych koordynujących rozpuszczalnikach organicznych, takich jak NH3BH3. Rozpuszczalność NH3BH3 lub NH3BF3 zależy od temperatury. Oto tabela z listą rozpuszczalników, w której amoniak-boran jest rozpuszczalny w temperaturze pokojowej.

RozpuszczalnikRozpuszczalność/g
(100g/rozpuszczalnik)-1
Amoniak260g
Woda 33.6g
Tetrahydrofuran 25g
Eter dietylowy0.7g
etanol6.5g
Izopropanol4g
izobutanol1g
Rozpuszczalność NH3BH3lub NH3BF3

Czy NH3BF3 stały czy płynny?

Nie ma regularnego ułożenia cieczy obok siebie, ale ciała stałe są regularnie ułożone i gęsto upakowane. Sprawdźmy, czy NH3BF3 jest solidny, czy nie.

NH3BF3 jest białym lub bezbarwnym krystalicznym ciałem stałym. Dzieje się tak, ponieważ solidna struktura sugeruje, że centra NH i BH są blisko spokrewnione. W porównaniu z odległością wiązania BF wynoszącą 131.1 pm, najbliższa odległość BF wynosi 136.7 pm. Obraz jest pokazany poniżej:

struktura nh3bf3
Odległość wiązania BF= 131.1 pm, 136.7 pm

Czy NH3BF3 polarny czy niepolarny?

Określ, czy cząsteczki są polarne, czy niepolarne, patrząc na elektroujemności powiązanych atomów. Dowiedzmy się, czy NH3BF3 jest polarny czy nie.

NH3BF3 ma stosunkowo wysokie właściwości polarne. Wynika to z bycia zgodnym z tą różnicą. Chociaż obligacja BF w BF3 jest biegunowy, ze względu na symetrię układają się w trygonalną geometrię planarną i w ten sposób znoszą się nawzajem. W rezultacie nie ma netto momentu dipolowego.

  • Podczas gdy cząsteczka NH3 ma netto moment dipolowy ze względu na swoją trygonalną piramidalną strukturę i brak symetrii.
  • Produktem tej reakcji, zachodzącej w temperaturze poniżej 0°C, jest addukt trifluroaminy boru (III). 
  • Związek między tymi atomami jest wiązaniem kowalencyjnym lub wiązaniem celownikowym.
  • Obraz reakcji pokazano poniżej:
struktura nh3bf3
Addukt trifluroaminy boru (III)

Czy NH3BF3 kwaśny czy zasadowy?

Kwasowość jest wskazywana za pomocą wartości pH poniżej 7, podczas gdy zasadowość jest wykazywana za pomocą wartości pH powyżej 7. Sprawdźmy, czy NH3BF3 jest kwaśny, czy nie.

NH3BF3 jest cząsteczką „adduktu”, ponieważ zachodzi reakcja między BF3(gatunki z niedoborem elektronów) i NH3(gatunki bogate w elektrony). Pomimo braku protonu, BF3 zachowuje się jak kwas i oddziałuje z NH3 biorąc na siebie pojedynczą parę elektronów. 

Równanie odpowiedzi jest następujące: BF3 +:NH3 → BF3:NH3

Czy NH3BF3 elektrolit?

Substancja chemiczna, która dysocjuje na jony, które są dodatnio i ujemnie naładowanymi cząstkami, w wyniku czego przewodzi prąd elektryczny. Dowiedzmy się, czy NH3BF3 jest elektrolitem, czy nie.

NH3BF3  zachowuje się jak elektrolit, ponieważ różne chemikalia o unikalnych tożsamościach i właściwościach to BF3 i NH3, ZA wiązanie celownika lub współrzędne wiązanie kowalencyjne łączy N NH3 do ubogiego w elektrony B BF3. Dzięki temu można go łatwo podzielić na jego składowe składniki.

Czy NH3BF3 jonowy czy kowalencyjny?

Wiązanie, w którym oba elektrony są skoordynowane i połączone lub wiązanie kowalencyjne. Dowiedzmy się, czy NH3BF3 jest jonowy lub kowalencyjny.

NH3BF3 nie jest ani jonowy, ani kowalencyjny, ale wykazuje wiązanie „koordynacyjne” lub celownikowe. Dzieje się tak, ponieważ amoniak jest bogaty w elektrony i zawiera samotną parę, podczas gdy BF3 ma niedobór elektronów. Tworząc wiązanie koordynacyjne, NH3 może dać BF3 jego para elektronów, ponieważ ma pusty orbital.

  • Pojedyncze wiązanie między N i H, wraz z jedną parą elektronów, wypełnia oktet w NH3. W rezultacie ta cząsteczka jest stabilna.
  • Pojedyncze wiązanie między B i F, ale oktet boru nie jest zakończony. Tak więc, aby B mógł ukończyć swój oktet, potrzebuje 2 dodatkowych elektronów.  
  • Uzyskał 6 elektronów, wykonując tylko 3 proste połączenia z F. Ale oktet F można uzupełnić 3 pojedynczymi wiązaniami.
  • Aby stworzyć NH3BF3, B.F3 skoordynowane wiązania kowalencyjne z NH3 i akceptuje swoją pojedynczą parę elektronów.

Wnioski

NH3BF3 jest znany jako addukt trifluroaminy boru (III). Wiązanie kowalencyjne lub celownikowe powstało przez połączenie atomów boru i azotu. Współrzędne wiązanie kowalencyjne to inna nazwa wiązania istniejącego między tymi atomami. Hybrydyzacja to Sp3 na obu N i B.