BF3 Μοριακή Γεωμετρία και Γωνίες Δεσμών

Μπορεί να έχετε ακούσει για πράγματα όπως χημικά μόρια που δεν έχουν δεσμούς C-H. Αυτές οι ενώσεις είναι γνωστές ως «ανόργανες ενώσεις». Αυτές οι ενώσεις δεν έχουν άνθρακα και δεν ονομάζονται μη οργανικές. Η ανόργανη ένωση είναι το τριφθοριούχο βόριο με τύπο BF3. Το BF3  είναι άχρωμο, δηλητηριώδες αέριο που δεν έχει χρώμα. Σε υγρό αέρα, απελευθερώνει λευκούς ατμούς και είναι διαλυτό εάν έχει τη μορφή άχρωμου υγρού (δηλαδή διένυδρο.)

Μοριακή Γεωμετρία του BF3

Το μόριο BF3 παρουσιάζει μια «Τριγωνική Επίπεδη» γεωμετρία. Αυτό το μοντέλο περιέχει τρία άτομα που τυλίγονται γύρω από ένα άτομο στο κέντρο και αναφέρεται ως «Trigonal Planar». Αυτό το επίπεδο φαίνεται ότι όλα τα περιφερειακά άτομα υπάρχουν σε ένα μέρος. Υπάρχουν γωνίες δεσμού 120° σε καθεμία από αυτές που τις κάνουν ισόπλευρο τρίγωνο.

BF3 Lewis Structure

Για τον προσδιορισμό της δομής lewis, πρέπει να υπολογίσετε τον συνολικό αριθμό ηλεκτρονίων σθένους για το μόριο BF3. Το κεντρικό άτομο μπορεί να είναι το BF3 που έχει 24 ηλεκτρόνια σθένους, τα οποία πρέπει να αναδιαταχθούν γύρω του.

Πρέπει επίσης να μετρήσετε τον αριθμό των ηλεκτρονίων σθένους στο τριφθοριούχο βόριο και στη συνέχεια να τα τοποθετήσετε σωστά πριν συμπληρώσετε τις οκτάδες. Το βόριο θα είναι το λιγότερο ηλεκτραρνητικό στοιχείο στον πυρήνα της δομής του και το εξωτερικό του περίβλημα χρειάζεται επίσης έξι ηλεκτρόνια σθένους. Παρόλο που το Βόριο έχει μόνο έξι ηλεκτρόνια σθένους, μπορούμε να δούμε ότι τα τυπικά φορτία της δομής Lewis τριφθοριούχου βορίου είναι μηδενικά.

Πώς μπορούμε να σχεδιάσουμε τη δομή BF3 Lewis;

Για να σχεδιάσετε μια δομή Lewis, πρέπει να αρχίσετε να προσθέτετε ηλεκτρόνια και να τα συνδέετε. Υπάρχουν 24 ηλεκτρόνια εδώ, και μετά θα πρέπει να προσθέσουμε οκτάδες του εξωτερικού ατόμου. Και επιπλέον ηλεκτρόνια για το κεντρικό άτομο, προσθέστε τώρα οκτάδες και επιπλέον ηλεκτρόνια. Επομένως, δεν υπάρχουν επιπλέον ηλεκτρόνια (24 μείον 24 ίσον 0).

Παραβάσεις (εξαιρέσεις και κανόνες) 

Ένα πράγμα που πρέπει να θυμάστε είναι ότι κατά τη σκιαγράφηση των δομών του Lewis, οι Κανόνες Οκτάδας μπορούν να παραβιαστούν σε αυτά τα τρία σενάρια. Ωστόσο, δεν χρειάζεται να το καταλαβαίνουμε κάθε φορά, καθώς αυτοί οι κανόνες είναι σπάνιοι και συμβαίνουν μόνο σε ακραίες περιπτώσεις.

Εξαίρεση 1 :Εάν η οκτάδα έχει περιττό αριθμό ηλεκτρονίων σθένους όπως 3,5,7 κ.λπ.

Εξαίρεση 2 :Εάν η οκτάδα έχει πολύ λίγα ηλεκτρόνια σθένους

Εξαίρεση 3 :Αν το αυστηρό έχει πάρα πολλά ηλεκτρόνια σθένους.

Στο παρακάτω σχήμα, μπορείτε να δείτε ότι το κεντρικό ηλεκτρόνιο έχει μια οκτάδα επειδή έχει έξι σωματίδια. Εξαιτίας αυτού, δοκιμάστε να προσθέσετε περισσότερους από έναν συνδέσμους για να δείτε εάν το άτομο του πυρήνα μπορεί να συμπληρώσει μία οκτάδα! Τώρα έχει μια οκτάδα, όπως μπορείτε να δείτε.

Υβριδισμός BF3

Ο υβριδισμός είναι η διαδικασία συνδυασμού ατομικών τροχιακών για να σχηματιστούν νέα υβριδικά τροχιακά. Μπορείτε να κατανοήσετε ξεκάθαρα αυτή τη μοριακή γεωμετρία και τα χαρακτηριστικά πυρηνικών δεσμών. Ο υβριδισμός SP3, SP2 και BF3 μπορεί να είναι μερικά παραδείγματα. Εάν είναι SP2, αυτό το μόριο θα έχει διπλό δεσμό μεταξύ των ατόμων βορίου που απαιτεί μόνο έναν δεσμό (pi). Επίσης, παράγονται τρεις δεσμοί ανά άτομο βορίου. Η ατομική δομή του εξωτερικού κελύφους του βορίου έχει τροχιακά S και P, δημιουργώντας τρία συγκρίσιμα υβριδικά τροχιακά SP2.

Πολικότητα BF3

Η πολικότητα αναφέρεται στον διαχωρισμό του ηλεκτρικού φορτίου σε ένα ηλεκτρικό δίπολο ή πολυπολική ροπή σε ένα μόριο ή στις αντίστοιχες ομάδες του. Αν μιλάμε για ασυνέπεια, δεν υπάρχει απάντηση. Το BF3 είναι ένα μη πολικό στοιχείο και είναι κατά πλειοψηφία μη πολικό όταν η διαφορά στην ηλεκτραρνητικότητα μεταξύ των δύο ατόμων είναι μικρότερη από 0,5.

Ηλεκτρόνιο BF3 και μοριακή γεωμετρία

Το BF3 σχηματίζει τριγωνική επίπεδη μοριακή γεωμετρία, σύμφωνα με τη θεωρία VSEPR, καθώς το Βόριο είναι το μεσαίο με τρεις δεσμούς B-F με άτομα φθορίου σε όλες τις πλευρές. Στην τριγωνική επίπεδη μοριακή γεωμετρία, υπάρχει μια γωνία δεσμού F-B-F που έχει γωνίες 120 μοιρών. Περιλαμβάνει επίσης τρία άτομα φθορίου. το μόριο BF3 παρουσιάζει ένα τριγωνικό επίπεδο γεωμετρικό σχήμα.

Στη μοριακή γεωμετρία BF3, υπάρχουν τρεις δεσμοί B-F. Αυτοί οι δεσμοί διατηρούν την επίπεδη δομή που μοιάζει με Τ μετά την ένωση των τριών ατόμων φθορίου στην τριγωνική επίπεδη μορφή χωρίς να έχουν απομείνει μόνο ζεύγη ηλεκτρονίων. Οι δεσμοί B-F παραμένουν στα τρία άκρα του μορίου BF3 και δεν υπάρχουν μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων στην κορυφή και στο κάτω μέρος του τριγωνικού επίπεδου μορίου.

Το κεντρικό άτομο βορίου του BF3 δεν έχει μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων, και λόγω αυτού, υπάρχει μια τριγωνική επίπεδη γεωμετρία ηλεκτρονίων. Έτσι, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η μοριακή γεωμετρία του BF3 μοιάζει με ένα τριγωνικό επίπεδο και δεν έχει μεμονωμένα ζεύγη στην κορυφή και στο κάτω μέρος της γεωμετρίας του BF3. Είναι η συμμετρική γεωμετρία του μορίου BF3. Ως αποτέλεσμα, μπορείτε να πείτε ότι το μόριο BF3 είναι μη πολικό.

Συμπέρασμα

Σε αυτό το άρθρο, μάθαμε πώς να σκιαγραφούμε τη μοριακή γεωμετρία BF3 και βρήκαμε τη διαδικασία εύρεσης των μεμονωμένων ζευγών ηλεκτρονίων στο κεντρικό άτομο βορίου, μαζί με τον υβριδισμό BF3 και τη μοριακή σημειογραφία BF3. Εάν ακολουθήσετε όλα τα βήματα, μπορείτε εύκολα να σχεδιάσετε τη δομή του υβριδισμού BF3.