Τριφθοριούχο βρώμο (BrF3) είναι ένα εξαιρετικά αντιδραστικό είδος και και τα δύο άτομα Br και F ανήκουν στην ομάδα αλογόνου και ως εκ τούτου κατηγοριοποιούνται ως ενώσεις διαλογόνων. Σε αυτό το άρθρο θα συζητήσουμε για τα ηλεκτρόνια σθένους, τα μεμονωμένα ζεύγη, το σχήμα κ.λπ. του BrF3 με τη βοήθεια της δομής Brf3 Lewis.
Από το BrF3 Ο Lewis δομεί την ένωση BrF3 είναι sp3d υβριδισμένο και 3 άτομα φθορίου συνδεδεμένα με Br σε σχήμα Τ με δύο μόνα ζεύγη ηλεκτρονίων που υπάρχουν στο κεντρικό άτομο Br και έχουν γωνία δεσμού περίπου 86.2o. Επίσημη χρέωση BrF3 μηδενικά και είναι πολικής φύσης.
Ηλεκτρόνια σθένους Brf3
Ο αριθμός ηλεκτρονίων σθένους του BrF3 είναι 28 (7 από Br και 21 ηλεκτρόνια από 3 άτομα φθορίου).
Ο αριθμός ηλεκτρονίων σθένους ενός ατόμου είναι 10 μείον τον αριθμό της ομάδας του στην οποία ανήκει. Και τα δύο άτομα Br και F ανήκουν στο 17th ομάδα στον περιοδικό πίνακα και επομένως,
Ο αριθμός ηλεκτρονίων σθένους του Br = 17-10 = 7
Ο αριθμός ηλεκτρονίων σθένους F = 17-10 = 7
Υπάρχουν 3 άτομα φθορίου στο BrF3 έτσι,
Τα συνολικά ηλεκτρόνια σθένους του BrF3 = 7 + 7(3) =7 + 21 =28
Πώς να σχεδιάσετε τη δομή Brf3 lewis;
Στο BrF3 Δομή Lewis το κεντρικό άτομο Br συνδέεται με τα γύρω 3 άτομα φθορίου με το ζευγάρωμα των ηλεκτρονίων σθένους που υπάρχουν στο εξωτερικό του κέλυφος.
1)Να γνωρίζετε τον αριθμό των ηλεκτρονίων σθένους μιας ένωσης
Υπάρχουν συνολικά 28 ηλεκτρόνια σθένους στο BrF3 (7 από Br και 21 από 3 άτομα φθορίου).
2) Επιλέξτε το λιγότερο ηλεκτραρνητικό άτομο ως κεντρικό άτομο και τοποθετήστε τα άλλα άτομα που περιβάλλουν το κεντρικό άτομο.
Μεταξύ των ατόμων Br και F, το Br είναι λιγότερο ηλεκτραρνητικό από το F και επομένως το Br επιλέγεται ως κεντρικό άτομο και τα 3 άτομα φθορίου τοποθετούνται γύρω από το Br.
3) Ζεύγος των ηλεκτρονίων σθένους του κεντρικού ατόμου και των γύρω ατόμων για να σχηματίσουν έναν ενιαίο δεσμό μεταξύ τους.
Τα ηλεκτρόνια σθένους των Br και F ζευγαρώνονται και τοποθετούνται ανάμεσά τους
4)Τα υπόλοιπα ηλεκτρόνια σθένους τοποθετούνται γύρω από τα άτομα για να συμπληρώσουν την οκτάδα του.
Από 28 ηλεκτρόνια σθένους 6 ηλεκτρόνια χρησιμοποιούνται για το σχηματισμό δεσμών και τώρα απομένουν 22 ηλεκτρόνια στα οποία κάθε άτομο φθορίου παίρνει 6 ηλεκτρόνια το καθένα για να ολοκληρώσει την οκτάδα του.
Έτσι, 3 άτομα φθορίου παίρνουν έως και 18 ηλεκτρόνια από 22 ηλεκτρόνια. Τώρα που απομένουν, υπάρχουν μόνο 4 ηλεκτρόνια που τοποθετούνται στο κεντρικό άτομο Br και ως εκ τούτου το Br έχει 10 ηλεκτρόνια (4 μη δεσμευτικά και 6 δεσμευτικά) στο εξωτερικό του περίβλημα.
Κάθε άτομο φθορίου έχει 8 ηλεκτρόνια (6 μη δεσμευτικά και 2 συνδεδεμένα ηλεκτρόνια) στη στιβάδα σθένους του, ολοκληρώνοντας έτσι την οκτάδα του.
brf3 δομή lewis
Έτσι το BrF3 Δομή Lewis έχει συνταχθεί.
Brf3 lewis δομή μοναχικά ζεύγη
Σε BrF3 το κεντρικό άτομο Br έχει 2 μεμονωμένα ζεύγη (4 μη δεσμευτικά ηλεκτρόνια) ηλεκτρονίων που υπάρχουν στο εξωτερικό του κέλυφος.
Κάθε άτομο φθορίου έχει 3 μόνο ζεύγη (6 μη δεσμευτικά ηλεκτρόνια) ηλεκτρονίων και έτσι συνολικά 9 μεμονωμένα ζεύγος (18 μη δεσμευτικά ηλεκτρόνια) ηλεκτρονίων υπάρχουν σε 3 άτομα φθορίου.
Οκταδικός κανόνας δομής Brf3 lewis
Το κεντρικό άτομο Br έχει 10 ηλεκτρόνια στο εξωτερικό του περίβλημα, γεγονός που διαταράσσει τον κανόνα της οκτάδας να έχει 8 διαμορφώσεις ηλεκτρονίων.
Το κεντρικό άτομο Br ανήκει στο 4th περίοδο, οπότε το κέλυφος σθένους τους αποτελείται από τροχιακά 4s, 4p, 4d στα οποία το τροχιακό 4d είναι κενό και μπορεί να λάβει περισσότερα ηλεκτρόνια. Αυτός είναι ο λόγος που το Br έχει 10 ηλεκτρόνια και έτσι έχει ένα διευρυμένη οκτάδα.
Brf3 lewis δομή επίσημη χρέωση
Η επίσημη χρέωση του BrF3 είναι 0.
Επίσημος φορτίο σε ένα άτομο σε δομή Lewis = συνολικός αριθ. των ηλεκτρονίων σθένους στο ελεύθερο άτομο -ο συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων που δεν συνδέονται (μονό ζεύγος) -το μισό του συνολικού αριθμού ηλεκτρονίων δεσμού.
Επίσημο φορτίο στο άτομο βρωμίου
Συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων σθένους στο άτομο βρωμίου = 7
Συνολικός αριθμός μη δεσμευτικών ηλεκτρονίων στο βρώμιο = 4
Συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων σύνδεσης σε άτομο βρωμίου =6
Τυπική χρέωση = 7 – 4 – 6/2 =7-4-3 =7-7 = 0
Επομένως, το τυπικό φορτίο του ατόμου βρωμίου είναι = 0
Επίσημο φορτίο σε άτομο φθορίου
Συνολικά ηλεκτρόνια σθένους σε άτομο φθορίου = 7
Συνολικός αριθμός μη δεσμευτικών ηλεκτρονίων στο φθόριο = 6
Συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων σύνδεσης σε άτομο φθορίου =2
Τυπική χρέωση = 7-6-2/2 =7-6-1 =0
Επομένως, το τυπικό φορτίο του ατόμου φθορίου είναι = 0
Έτσι, το συνολικό τυπικό φορτίο των ατόμων σε BrF3 θα είναι = 0
Υβριδισμός Brf3
BrF3 ένωση έχουν sp3d υβριδισμός με 2 μόνο ζεύγη ηλεκτρονίων στο κεντρικό άτομο Br.
Η ηλεκτρονική διαμόρφωση του F είναι [He] 2s2 2p5
Η ηλεκτρονική διαμόρφωση του Br είναι [Ar] 3d104s2 4p5
Η διαμόρφωση διεγερμένης κατάστασης του Br είναι [Ar] 3d104s2 4p4 4d1
Από αυτό το παραπάνω διάγραμμα μπορούμε να δούμε ότι 3 μη ζευγαρωμένα (2 σε τροχιακό 4p και 1 σε τροχιακό 4d) ηλεκτρόνια υπάρχουν σε διεγερμένη κατάσταση Br.
Το άτομο F έχει 5 ηλεκτρόνια στο τροχιακό του 2p απαιτεί μόνο ένα ηλεκτρόνιο για να ολοκληρώσει την οκτάδα του. Έτσι, στην κατάσταση υβριδισμού, κάθε τρία άτομα F θα ζευγαρώσει με τα 3 ασύζευκτα ηλεκτρόνια για να ολοκληρώσει την οκτάδα του.
Αυτό θα οδηγήσει σε BrF3 να έχει sp3δ υβριδισμός.
Σχήμα δομής Brf3 lewis
BrF3 is sp3d υβριδοποιείται και έτσι σύμφωνα με τη θεωρία VSEPR είναι μια ένωση σχήματος Τ.
Όπως BrF3 havesp3δ υβριδισμός, επομένως θα πρέπει να έχουν τριγωνική διπυραμιδική γεωμετρία αλλά είναι ΑΒ3L2 ένωση τύπου όπου Α είναι το κεντρικό άτομο Β είναι τα γύρω άτομα και L είναι το μοναχικό ζεύγος ηλεκτρονίων.
Έτσι, λόγω της παρουσίας 2 μεμονωμένων ζευγών ηλεκτρονίων και της διάταξης του με τα συνδεδεμένα άτομα έχει σχήμα Τ.
Γωνία δομής Brf3 lewis
Η γωνία δεσμού του BrF3 Δομή Lewis βρέθηκε να είναι 86.2o μικρότερο από 90o.
As BrF3 έχει τριγωνική διπυραμιδική γεωμετρία η γωνία δεσμού μεταξύ των ατόμων F πρέπει να είναι 90o αλλά λόγω της παρουσίας 2 μεμονωμένων ζευγών ηλεκτρονίων στο Br και η απώθηση μεταξύ των μονών ζευγών θα είναι πολύ υψηλότερη από ό,τι από τους δεσμούς Br-F και η γωνία του δεσμού θα μειωθεί στο 86.2o.
Η σειρά της ισχύος της απώθησης είναι?
lp-lp>lp-bp>bp-bp
lp – μοναχικό ζευγάρι
bp – ζεύγος ομολόγων
Συντονισμός δομής Brf3 lewis
BrF3 Δομή Lewis δεν έχει δομή συντονισμού.
Τα 3 άτομα φθορίου σε BrF3 έχουν πλήρη οκτάδα και δεν έχουν χώρο για να φιλοξενήσουν περισσότερα ηλεκτρόνια.
Για το άτομο βρωμίου έχει 10 ηλεκτρόνια στο εξωτερικό του περίβλημα, επομένως η μεταφορά ή η κοινή χρήση ηλεκτρονίων μεταξύ του δεσμού Br-F θα οδηγήσει σε αλλαγή του αριθμού των ηλεκτρονίων εκτός από τη διαμόρφωση των 8 ηλεκτρονίων.
Είναι το Brf3 ιοντικό;
Οι 3 δεσμοί Br-F σε BrF3 είναι ένας ομοιοπολικός δεσμός που σχηματίζεται με κοινή χρήση ηλεκτρονίων επίσης υπάρχουν 2 μόνο ζεύγη ηλεκτρονίων στο Br, επομένως είναι μια ομοιοπολική ένωση.
Είναι το Brf3 πολικό ή μη πολικό;
BrF3 είναι μια πολική ένωση λόγω της δομής της και επίσης της διαφοράς ηλεκτραρνητικότητας μεταξύ του δεσμού Br-F.
Σύμφωνα με τη θεωρία VSEPR, λόγω της ηλεκτρονικής απώθησης μεταξύ των 2 μοναχικών ζευγών και των δεσμών 3 Br-F θα αναπτυχθεί μια δύναμη που θα ωθήσει τους δεσμούς 3 Br-F προς τα κάτω, προκαλώντας την ασυμμετρία της γεωμετρίας, καθιστώντας την πολική
Ο άλλος λόγος είναι η καθαρή διπολική ροπή του BrF3 είναι 1.19 D που είναι μη μηδενικό καθιστώντας το μια πολική ένωση.
Brf3 διαλυτότητα
BrF3 Η ένωση είναι διαλυτή σε Η2SO4 και αποσυντίθεται σε επαφή με νερό και οργανικές ενώσεις.
1)Αντίδραση BrF3 με νερό;
BrF3 + 2Η2O –> 3HF + HBR + O2
2) Αντίδραση BrF3 με οργανική ένωση?
BrF3 + CH3ΣΟ –> CH3CF3
Είναι το Brf3 όξινο ή βασικό;
BrF3 το μόριο υφίσταται αυτοιονισμό
1) Αντίδραση BrF3 με KF?
KF + BrF3 –> Κ+ +BrF4 -
Εδώ η KF λειτουργεί ως βάση και δωρίζει το F- ιόν και διαλύεται εύκολα σε BrF3
Αντίδραση
2) Αντίδραση BrF3 με SbF5;
SbF5 + BrF3 –> SbF6 - + BrF2 +
Εδώ SbF5 δρα ως οξύ δηλαδή το F- αποδέκτης.
Συμπέρασμα -
Με τη βοήθεια του Brf3 Δομή Lewis μπορέσαμε να προσδιορίσουμε ηλεκτρόνια σθένους, μεμονωμένο ζεύγος ηλεκτρονίων, υβριδισμό, σχήμα, φορτίο μορφής, πολικότητα, φύση μιας ένωσης κ.λπ. της ένωσης Brf3.
