XeF2 Μοριακή Γεωμετρία και Γωνίες Δεσμών

Η χημική ένωση Xenon Difluoride συντομεύεται ως XeF2. Είναι ένας φθοριωτικός και οξειδωτικός παράγοντας με μεγάλη διάτρηση. Άλλες ενώσεις Xenon περιλαμβάνουν XeF4 (Τετραφθοριούχο Xenon) και XeF6 (Xenon Hexafluoride). Το XeF2 είναι το πιο σταθερό από τα τρία χημικά. Έχει λευκό χρώμα. Το φθοριώδες κρυσταλλικό στερεό χρησιμοποιείται σε ηλεκτροχημικές τεχνικές και εργαστήρια. Όταν το XeF2 έρχεται σε επαφή με ατμό ή φως, εκπέμπει μια δυσάρεστη οσμή και αποσυντίθεται.

Το XeF2 παράγεται όταν ένα μείγμα ξένου και φθορίου 2:1 θερμαίνεται στους 400 ℃ σε σφραγισμένο δεξαμενή νικελίου. Η μοριακή γεωμετρία XeF2 είναι ένα σημαντικό και ενδιαφέρον θέμα.

Μοριακή γεωμετρία XeF2

Το XeF2 έχει γραμμική μοριακή γεωμετρία. Το μόριο Xe έχει οκτώ ηλεκτρόνια σθένους, ενώ το φθόριο έχει επτά, συνολικά 22 ηλεκτρόνια σθένους. Αυτό δείχνει ότι και τα δύο φθόριο πρέπει να συνδέονται με το μόριο Xe, με αποτέλεσμα τρία μη κοινά ζεύγη και δύο συνδεδεμένα ζεύγη στο μόριο Xe. Αν και τα μόνα ζεύγη βρίσκονται σε ισημερινές θέσεις (δεσμοί κάθετοι στον άξονα), το μόριο είναι μια τριγωνική διπυραμίδα. Λόγω των γωνιών σύνδεσης 180 μοιρών, η δομή πρέπει να είναι γραμμική.

Μένει με τρία μεμονωμένα ζεύγη τοποθετημένα στο ισημερινό επίπεδο και δύο φθόριο διατεταγμένα κάθετα στα μεμονωμένα ζεύγη στο αξονικό επίπεδο μετά από κοινή χρήση 1–1 ηλεκτρονίου με φθόριο.

XeF2 Molecular Geometry:Chemical Adhesion 

Ομογενή και ετερογενή μόρια σχηματίζονται όταν δύο ή περισσότερα άτομα αντιδρούν και συνδυάζονται. Τα μόρια δημιουργούνται μέσω του σχηματισμού ορισμένων δεσμών μεταξύ των ατόμων που βασίζονται στη δύναμή τους. Ο χημικός δεσμός είναι η ραχοκοκαλιά που καθορίζει την εσωτερική δομή και τη φύση και τα χαρακτηριστικά ενός συμπλέγματος μορίων (τόσο φυσικά όσο και χημικά).

Η μοριακή γεωμετρία και οι γωνίες δεσμών XeF2 έχουν μεγάλη σημασία, επομένως υπάρχουν μερικές λέξεις και ιδέες που θα πρέπει να γνωρίζετε πριν μελετήσετε τη μοριακή γεωμετρία του XeF2 και τις σημειώσεις των γωνιών δεσμών.

XeF2 Molecular Geometry:Lewis Structure

Η δομή Lewis ενός χημικού και η μοριακή του γεωμετρία είναι σημαντικά για την κατανόηση όλων των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων του. Είναι μια οπτική αναπαράσταση όλων των ηλεκτρονίων που συμμετέχουν στο σχηματισμό δεσμών. Αυτή η δομή βοηθά στην αποκρυπτογράφηση των φορτίων στα μόρια της ένωσης. Τα ηλεκτρόνια που συμμετέχουν στο σχηματισμό δεσμών και αυτά που δεν συμμετέχουν αναφέρονται ως ηλεκτρόνια σθένους συλλογικά.

Τα δεσμευτικά ζεύγη ηλεκτρονίων είναι ηλεκτρόνια που συμμετέχουν στο σχηματισμό δεσμών. Μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων είναι αυτά που δεν συμμετέχουν στο σχηματισμό δεσμών. Τόσο τα συνδεδεμένα όσο και τα μοναχικά ζεύγη ηλεκτρονίων απεικονίζονται διαφορετικά για να γίνει διάκριση μεταξύ των δύο τύπων ηλεκτρονίων. Οι ευθείες γραμμές αντικατοπτρίζουν το σχηματισμό δεσμού στο μόριο, ενώ οι κουκκίδες αντιπροσωπεύουν τα μεμονωμένα ζεύγη.

Ηλεκτρόνια σθένους 

Η έννοια των ηλεκτρονίων σθένους είναι το πρώτο πράγμα που πρέπει να κατανοήσουμε σχετικά με τους χημικούς δεσμούς. Τα ηλεκτρόνια σθένους είναι τα ηλεκτρόνια στο εξωτερικό περίβλημα ενός ατόμου που ελέγχουν το σθένος του. Οι ομάδες θα μας βοηθήσουν να καταλάβουμε ποιος είναι ο αριθμός ηλεκτρονίων σθένους ενός ατομικού στοιχείου όταν εξετάζουμε τον περιοδικό πίνακα. Ο άνθρακας, για παράδειγμα, ανήκει στην ομάδα 4 (επίσης γνωστή ως Ομάδα XIV) και ως εκ τούτου περιέχει τέσσερα ηλεκτρόνια στο κέλυφος σθένους.

Γωνία συγκόλλησης 

Η γωνία του δεσμού μπορεί να γίνει εύκολα κατανοητή τώρα που γνωρίζουμε τη χημική γεωμετρία του μορίου Διφθοριούχου Xenon. Υπάρχουν τρία μόνα ζεύγη ηλεκτρονίων και δύο ζεύγη ηλεκτρονίων δεσμού. Σε σύγκριση με τα ζεύγη δεσμών, τα μοναχικά ζεύγη βρίσκονται σε ισημερινή θέση. Η μοριακή γεωμετρία του XeF2 είναι γραμμική επειδή η γωνία δεσμού μεταξύ των δύο ζευγών σε συνδυασμό με το κεντρικό άτομο είναι 180 μοίρες.

Η μοριακή γεωμετρία XeF2 

Αν θέλουμε να μάθουμε περισσότερα για το πώς εμφανίζεται το εσωτερικό ενός μορίου, πρέπει να ερευνήσουμε τη μοριακή γεωμετρία. Αυτή είναι μια μετατόπιση από τη 2D στην τρισδιάστατη δομική αναπαράσταση, η οποία μας επιτρέπει να δούμε πώς ένα μόριο παραμένει σε κατάσταση δεσμού στην πραγματική ζωή. Για να υπολογίσουμε την ακριβή μοριακή δομή και τα μήκη και τις γωνίες των δεσμών, χρησιμοποιούμε μια θεωρία που ονομάζεται Μοντέλο Απώθησης ζεύγους ηλεκτρονίων κελύφους σθένους (VSEPR). Για να δημιουργηθεί ένα σχεδόν σταθερό σύνθετο, αυτή η ιδέα ελαχιστοποιεί την όμοια απώθηση φορτίου μεταξύ νεφών αρνητικών ηλεκτρονίων γύρω από τους ατομικούς πυρήνες.

Υβριδισμός 

Η κατανόηση της γεωμετρίας ενός συγκεκριμένου μορίου απαιτεί υβριδισμό. Δύο ή περισσότερα τροχιακά με διαφορετικά επίπεδα ενέργειας συνδυάζονται για να δημιουργήσουν υβριδικά τροχιακά κατά το σχηματισμό δεσμού. Το εξωτερικό περίβλημα του Xenon στο XeF2 περιλαμβάνει οκτώ ηλεκτρόνια, δύο από τα οποία εμπλέκονται στο σχηματισμό δεσμών.

Η θεμελιώδης κατάσταση του xenon περιλαμβάνει οκτώ ηλεκτρόνια ομαδοποιημένα σε τροχιακά [Kr]5s2 5p6. Από την άλλη πλευρά, στο XeF2, το μόριο Xe διεγείρεται. Η διαμόρφωση ηλεκτρονίων του Xenon αλλάζει σε [Kr]5s2 5p5  5d1 με δύο μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια. Ως αποτέλεσμα, το άτομο του πυρήνα Xe υβριδοποιείται sp3d. Ως αποτέλεσμα, ο υβριδισμός του μορίου XeF2 είναι sp3d.

Συμπέρασμα 

Το ευγενές αέριο διφθοριούχο ξένο είναι μια ένωση υπερσθενούς αλογόνου με εξαίρεση κανόνα οκτάδας και χωρίς καθαρή διπολική ροπή. Δεν υπάρχει διπολική ροπή και επομένως πολικότητα λόγω των μορίων φθορίου και στις δύο πλευρές του κεντρικού ατόμου. Λόγω της συμμετρικής διάταξης των ζευγών δεσμών ηλεκτρονίων, το XeF2 είναι μη πολικό. Είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε τη χημική σύνδεση για να μάθουμε για τις πολλές ιδιότητες και χαρακτηριστικά της. Η δομή Lewis, η μοριακή γεωμετρία, ο υβριδισμός και το μοριακό τροχιακό – αυτό το άρθρο εξηγεί τα σημαντικά θέματα της μοριακής γεωμετρίας XeF2 και τις σημειώσεις γωνιών δεσμών.