Πώς είναι το BF3 μη πολικό και γιατί όχι πολικό, λεπτομερή γεγονότα

Δέσμευση CH3OH

Η μεθανόλη, επίσης γνωστή ως CH3OH, είναι μια απλή οργανική ένωση που παίζει κρίσιμο ρόλο in διάφορες βιομηχανικές διαδικασίες και καθημερινή ζωή. Σε αυτή την ενότητα, θα διερευνήσουμε τον χημικό τύπο, τη δομή και τους δεσμούς στο CH3OH.

Η μεθανόλη, με τον χημικό τύπο CH3OH, αποτελείται από ένα άτομο άνθρακα (C), τέσσερα άτομα υδρογόνου (Χέρι ένα άτομο οξυγόνου (Ο). είναι το απλούστερο αλκοόλ και χρησιμοποιείται συνήθως ως ένας διαλύτης, καύσιμα και πρώτη ύλη στην παραγωγή του πολυάριθμες χημικές ουσίες.

Χημικός τύπος και δομή του CH3OH

Ο χημικός τύπος CH3OH αντιπροσωπεύει η σύνθεση της μεθανόλης. Ας πάρουμε μια πιο προσεκτική ματιά at τη δομή του. Μεθανόλη έχει ένα τετράεδρο μοριακή γεωμετρία, που σημαίνει ότι το άτομο άνθρακα βρίσκεται στο κέντρο και το τέσσερα άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου είναι διατεταγμένα συμμετρικά γύρω του.

Στη δομή του CH3OH, σχηματίζεται το άτομο άνθρακα δεσμούς τεσσάρων σίγμα. Τρία από αυτά τα ομόλογα σχηματίζονται με άτομα υδρογόνου, να ο τέταρτος δεσμός σχηματίζεται με το άτομο οξυγόνου. Το άτομο οξυγόνου, όντας πιο ηλεκτραρνητικό από τον άνθρακα, έλκει τα κοινά ηλεκτρόνια προς τον εαυτό του, δημιουργώντας ένα μερικό αρνητικό φορτίο (δ-) στο άτομο οξυγόνου και ένα μερικό θετικό φορτίο (δ+) στο άτομο άνθρακα.

Σύνδεση σε CH3OH

Το δέσιμο σε CH3OH μπορεί να εξηγηθεί χρησιμοποιώντας η έννοια της ηλεκτραρνητικότητας. Η ηλεκτροαρνητικότητα είναι η ικανότητα ενός ατόμου να έλκει ηλεκτρόνια προς το μέρος του σε έναν χημικό δεσμό. Στη μεθανόλη, το άτομο οξυγόνου είναι πιο ηλεκτραρνητικό από το άτομο άνθρακα. Ως αποτέλεσμα, το άτομο οξυγόνου έλκει τα κοινά ηλεκτρόνια του δεσμού άνθρακα-οξυγόνου πιο κοντά στον εαυτό του, δημιουργώντας ένας πολικός ομοιοπολικός δεσμός.

Η πολικότητα του δεσμού άνθρακα-οξυγόνου στο CH3OH οδηγεί σε ένα συνολικό πολικό μόριο. Ωστόσο, λόγω ο συμμετρική διάταξη του άτομα υδρογόνου γύρω από το άτομο άνθρακα, τις επιμέρους πολικότητες ομολόγων αλληλοεξουδετερώνονται, με αποτέλεσμα ένα μη πολικό μόριο.

Συνοψίζοντας, αν και ο δεσμός άνθρακα-οξυγόνου στο CH3OH είναι πολικός, το συνολικό μόριο είναι μη πολικό λόγω ο συμμετρική διάταξη του άτομα υδρογόνου. Αυτή η μη πολικότητα είναι σημαντικό στην κατανόηση τις φυσικές και χημικές ιδιότητες της μεθανόλης.

Πώς είναι το BF3 Nonpolar;

Το BF3, επίσης γνωστό ως τριφθοριούχο βόριο, είναι μια χημική ένωση που αποτελείται από ένα άτομο βορίου και τρία άτομα φθορίου. Χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορες βιομηχανίες, Συμπεριλαμβανομένων των οργανική σύνθεση, όπως και ένας καταλύτης και όπως ένα αντιδραστήριο. Η κατανόηση της πολικότητας του BF3 είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση τη χημική του συμπεριφορά και αλληλεπιδράσεις με άλλες ουσίες.

Χημικός τύπος και δομή του BF3

Ο χημικός τύπος του BF3 δείχνει ότι αποτελείται από ένα άτομο βορίου (Β) και τρία άτομα φθορίου (F). Για να προσδιορίσουμε την πολικότητα του BF3, πρέπει να εξετάσουμε τη μοριακή του δομή. Η BF3 υιοθετεί α τριγωνικό επίπεδο γεωμετρία, με το άτομο του βορίου στο κέντρο και τα τρία άτομα φθορίου που το περιβάλλουν.

Στη δομή Lewis του BF3, το άτομο βορίου μοιράζεται τρία ηλεκτρόνια με τα τρία άτομα φθορίου, που σχηματίζονται τρεις ομοιοπολικοί δεσμοί. Κάθε άτομο φθορίου συμβάλλει ένα ηλεκτρόνιο προς την ο δεσμός, ενώ το άτομο του βορίου συνεισφέρει τρία ηλεκτρόνια. αυτο εχει ως αποτελεσμα συνολικά of έξι ηλεκτρόνια μοιράζονται μεταξύ του ατόμου του βορίου και των τριών ατόμων φθορίου.

Εξήγηση της μη πολικής φύσης του BF3

Για να καταλάβουμε γιατί το BF3 είναι μη πολικό, πρέπει να σκεφτούμε η έννοια της ηλεκτραρνητικότητας. Η ηλεκτροαρνητικότητα είναι το μέτρο της ικανότητας ενός ατόμου να έλκει ηλεκτρόνια προς τον εαυτό του σε έναν χημικό δεσμό. Στο BF3, το άτομο του βορίου έχει μια τιμή ηλεκτραρνητικότητας του 2.04, ενώ το φθόριο έχει μια τιμή ηλεκτραρνητικότητας της 3.98.

Δεδομένου ότι το φθόριο είναι πιο ηλεκτραρνητικό από το βόριο, τραβά τα κοινά ηλεκτρόνια προς το μέρος του, δημιουργώντας ένα μερικό αρνητικό φορτίο στα άτομα φθορίου και ένα μερικό θετικό φορτίο στο άτομο του βορίου. Ωστόσο, λόγω ο τριγωνικό επίπεδο γεωμετρία του BF3, οι πολικοί δεσμοί αλληλοεξουδετερώνονται, με αποτέλεσμα ένα μη πολικό μόριο συνολικά.

Σύγκριση με πολικά μόρια

Για να το διευκρινίσουμε περαιτέρω η μη πολική φύση του BF3, ας το συγκρίνουμε με ένα πολικό μόριο όπως το νερό (H2O). Στο νερό, το άτομο οξυγόνου είναι πιο ηλεκτραρνητικό από το άτομα υδρογόνου, με αποτέλεσμα το άτομο οξυγόνου να έχει μερικό αρνητικό φορτίο και το άτομα υδρογόνου να έχει μερικά θετικά φορτία.

Σε αντίθεση με το BF3, το μοριακή γεωμετρία του νερού κάμπτεται, με αποτέλεσμα ασύμμετρη κατανομή χρέωσης. Αυτή η ασυμμετρία κάνει το νερό πολικό μόριο, όπως ο θετικά και αρνητικά φορτία μην ακυρώνετε ο ένας τον άλλον.

CH3F

Το CH3F είναι μια χημική ένωση που αποτελείται από ένα άτομο άνθρακα (C), τρία άτομα υδρογόνου (Η) και ένα άτομο φθορίου (F). Είναι επίσης γνωστό ως φθοριούχο μεθύλιο. Αυτή η ένωση χρησιμοποιείται συνήθως ως ένα ψυκτικό μέσο, ​​διαλύτης, και ως ενδιάμεσο στην παραγωγή του άλλες χημικές ουσίες. Σε αυτή την ενότητα, θα διερευνήσουμε τον χημικό τύπο και τη δομή του CH3F, καθώς και την πολικότητα του.

Χημικός τύπος και δομή του CH3F

Ο χημικός τύπος του CH3F δείχνει ότι περιέχει ένα άτομο άνθρακα, τρία άτομα υδρογόνουκαι ένα άτομο φθορίου. Το άτομο άνθρακα βρίσκεται στο κέντρο του μορίου, με τα τρία άτομα υδρογόνου και ένα άτομο φθορίου συνδεδεμένο με αυτό. Ο μοριακός τύπος του CH3F μπορεί να αναπαρασταθεί ως CH3F.

Για να κατανοήσουμε τη δομή του CH3F, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τη δομή Lewis και τη μοριακή γεωμετρία. ο Δομή Lewis του CH3F δείχνει ότι το άτομο άνθρακα είναι συνδεδεμένο με τρία άτομα υδρογόνου και ένα άτομο φθορίου. Το άτομο άνθρακα σχηματίζει απλούς δεσμούς με καθένα από τα άτομα υδρογόνου και έναν απλό δεσμό με το άτομο φθορίου.

Η μοριακή γεωμετρία του CH3F μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας τη θεωρία της απώθησης ζεύγους ηλεκτρονίων κελύφους σθένους (VSEPR). Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, τα ζεύγη ηλεκτρονίων γύρω από το κεντρικό άτομο απωθούν το ένα το άλλο και προσπαθούν να μεγιστοποιήσουν την απόσταση τους ο ένας από τον άλλο. Στην περίπτωση του CH3F, το άτομο άνθρακα περιβάλλεται από τέσσερις περιφέρειες of πυκνότητα ηλεκτρονίων - τρία μεμονωμένα ομόλογα και ένα μοναχικό ζευγάρι των ηλεκτρονίων. Η γεωμετρία γύρω από το άτομο άνθρακα είναι τετραεδρικό, με μια γωνία δεσμού of περίπου 109.5 μοίρες.

Πολικότητα CH3F

Για να προσδιορίσουμε την πολικότητα του CH3F, πρέπει να εξετάσουμε τη διαφορά ηλεκτραρνητικότητας μεταξύ τους τα άτομα άνθρακα και φθορίου. Η ηλεκτροαρνητικότητα είναι η ικανότητα ενός ατόμου να έλκει ηλεκτρόνια προς το μέρος του σε έναν χημικό δεσμό. Το φθόριο είναι πιο ηλεκτραρνητικό από τον άνθρακα, δηλαδή έχει υψηλότερη συγγένεια για ηλεκτρόνια.

Σε CH3F, ο δεσμός άνθρακα-φθορίου είναι πολικό επειδή το άτομο φθορίου είναι πιο ηλεκτραρνητικό από το άτομο άνθρακα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα μερικό αρνητικό φορτίο στο άτομο φθορίου και ένα μερικό θετικό φορτίο στο άτομο άνθρακα. Η παρουσία του μοναδικού ζεύγους ηλεκτρονίων στο άτομο άνθρακα συμβάλλει επίσης στην πολικότητα του μορίου.

Συνολικά, το CH3F είναι ένα πολικό μόριο λόγω της παρουσίας του τον πολικό δεσμό άνθρακα-φθορίου και το μοναχικό ζεύγος ηλεκτρονίων στο άτομο άνθρακα. Η πολικότητα του CH3F το δίνει ορισμένες ιδιότητες, Όπως την ικανότητά του να διαλυθεί μέσα πολικούς διαλύτες και υψηλότερο σημείο βρασμού του σε σύγκριση με μη πολικές ενώσεις.

Το BF3 είναι πολικό ή μη;

Εξήγηση της μη πολικής φύσης του BF3

Όταν πρόκειται για τον προσδιορισμό της πολικότητας ενός μορίου, ένας από τους βασικούς παράγοντες που πρέπει να λάβετε υπόψη είναι μοριακή γεωμετρία. Στην περίπτωση του BF3, ή του τριφθοριούχου βορίου, το μόριο είναι στην πραγματικότητα μη πολικό. Αλλά γιατί είναι αυτό;

Για να καταλάβουμε γιατί το BF3 είναι μη πολικό, πρέπει να πάρουμε μια πιο προσεκτική ματιά at τη μοριακή του δομή. Το BF3 αποτελείται από ένα άτομο βορίου συνδεδεμένο με τρία άτομα φθορίου. Το άτομο του βορίου βρίσκεται στο κέντρο, ενώ τα άτομα φθορίου το περιβάλλουν. Αυτή η ρύθμιση είναι γνωστό ως τριγωνικό επίπεδο γεωμετρία.

In το VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) θεωρία, το μαθαίνουμε το σχήμα ενός μορίου προσδιορίζεται από η απώθηση μεταξύ ζευγών ηλεκτρονίων. Στο BF3, το άτομο του βορίου έχει τρία ζεύγη ηλεκτρονίων, ένα από κάθε άτομο φθορίου. Αυτά τα ζεύγη ηλεκτρονίων απωθούν το ένα το άλλο, με αποτέλεσμα το μόριο να υιοθετήσει ένα διαμέρισμα, τριγωνικό επίπεδο σχήμα.

Τώρα, ας εξετάσουμε την ηλεκτραρνητικότητα των εμπλεκόμενων ατόμων. Η ηλεκτροαρνητικότητα είναι ένα μέτρο της ικανότητας ενός ατόμου να έλκει ηλεκτρόνια προς τον εαυτό του. Σε περίπτωση που BF3, βόριο είναι λιγότερο ηλεκτραρνητικό από το φθόριο. Αυτό σημαίνει ότι τα άτομα φθορίου είναι πιο πιθανό να προσελκύσουν τα κοινά ηλεκτρόνια προς τον εαυτό τους, δημιουργώντας ένα μερικό αρνητικό φορτίο.

Ωστόσο, παρά τη διαφορά ηλεκτραρνητικότητας, το BF3 εξακολουθεί να θεωρείται μη πολικό. Αυτό είναι επειδή του μορίου τριγωνικό επίπεδο γεωμετρία επιτρέπει ο μερικές χρεώσεις να ακυρώνουμε ο ένας τον άλλον. Τα τρία άτομα φθορίου είναι συμμετρικά διατεταγμένα γύρω από το άτομο του βορίου, με αποτέλεσμα μια συνολική ισορροπημένη κατανομή δωρεάν. Ως αποτέλεσμα, υπάρχει καμία καθαρή διπολική στιγμή στο μόριο, καθιστώντας το μη πολικό.

Σύγκριση με άλλα πολικά μόρια

Για να καταλάβουμε περαιτέρω η μη πολική φύση του BF3, ας το συγκρίνουμε με άλλα πολικά μόρια. Ένα παράδειγμα ενός πολικού μορίου είναι το νερό (H2O). Στο νερό, το άτομο οξυγόνου είναι πιο ηλεκτραρνητικό από το άτομα υδρογόνου, προκαλώντας τα κοινά ηλεκτρόνια να έλκονται πιο κοντά στο άτομο οξυγόνου. Αυτό δημιουργεί ένα μερικό αρνητικό φορτίο στο άτομο οξυγόνου και μερικώς θετικά φορτία στο άτομο οξυγόνου άτομα υδρογόνου.

Σε αντίθεση με το BF3, το νερό έχει κάμψη μοριακή γεωμετρία. Το λυγισμένο σχήμα του νερού επιτρέπει μια άνιση κατανομή του φορτίου, με αποτέλεσμα μια καθαρή διπολική ροπή. Αυτή η δίπολη στιγμή κάνει το νερό πολικό μόριο.

Ενα άλλο παράδειγμα ενός πολικού μορίου είναι η αμμωνία (NH3). Στην αμμωνία, το άτομο αζώτου είναι πιο ηλεκτραρνητικό από το άτομα υδρογόνου, οδηγει σε παρόμοια κατάσταση όπως στο νερό. Η διαφορά στην ηλεκτραρνητικότητα προκαλεί τα κοινά ηλεκτρόνια να έλκονται πιο κοντά στο άτομο αζώτου, με αποτέλεσμα ένα μερικό αρνητικό φορτίο στο άτομο αζώτου και μερικώς θετικά φορτία στο άτομα υδρογόνου.

Παρόμοια με το νερό, η αμμωνία έχει επίσης κάμψη μοριακή γεωμετρία, που δημιουργεί μια καθαρή διπολική ροπή. Αυτή η δίπολη στιγμή κάνει την αμμωνία πολικό μόριο.

Σε σύγκριση με αυτοί πολικά μόρια, το BF3 δεν έχει καθαρή διπολική ροπή λόγω του τριγωνικό επίπεδο γεωμετρία. Ενώ τα επιμέρους ομόλογα μεταξύ βορίου και φθορίου είναι πολικές, το συνολικό μοριακό σχήμα του BF3 ακυρώνεται ο μερικές χρεώσεις, με αποτέλεσμα ένα μη πολικό μόριο.

Γιατί το BF3 είναι ένα μη πολικό μόριο;

Το BF3, επίσης γνωστό ως τριφθοριούχο βόριο, είναι ένα μη πολικό μόριο. Αυτό σημαίνει ότι δεν έχει ένας χωρισμός of θετικά και αρνητικά φορτία, Σε αντίθεση πολικά μόρια. Υπάρχουν αρκετοί παράγοντες που συμβάλλουν σε Μη πολικότητα του BF3, Συμπεριλαμβανομένης της μοριακή γεωμετρία και η ηλεκτραρνητικότητα του τα άτομα του.

Παράγοντες που συμβάλλουν στη μη πολικότητα του BF3

Ένας από τους βασικούς παράγοντες που συμβάλλουν στην Μη πολικότητα του BF3 είναι του μοριακή γεωμετρία. Η BF3 υιοθετεί α τριγωνικό επίπεδο γεωμετρία, που σημαίνει ότι έχει επίπεδο, τριγωνικό σχήμα. Αυτή η γεωμετρία καθορίζεται από ο διακανονισμός των ατόμων και των ζευγών ηλεκτρονίων γύρω από το κεντρικό άτομο βορίου.

Στην περίπτωση του BF3, το άτομο του βορίου περιβάλλεται από τρία άτομα φθορίου. Κάθε άτομο φθορίου μορφές ένας μόνο ομοιοπολικός δεσμός με το άτομο του βορίου, με αποτέλεσμα συνολικά of τρία ομόλογα. Επιπλέον, το άτομο του βορίου έχει ένα κενό τροχιακό p, που του επιτρέπει να αποδεχτεί ένα ζεύγος ηλεκτρονίων από άλλο μόριο.

Επεξήγηση τριγωνικής επίπεδης γεωμετρίας

Η τριγωνικό επίπεδο γεωμετρία του BF3 μπορεί να εξηγηθεί χρησιμοποιώντας τη θεωρία της απώθησης ζεύγους ηλεκτρονίων κελύφους σθένους (VSEPR). Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, τα ηλεκτρόνια ζεύγη γύρω ένα κεντρικό άτομο απωθούν ο ένας τον άλλον και προσπαθήστε να μεγιστοποιήσετε την απόσταση τους το ένα από το άλλο. αυτο εχει ως αποτελεσμα συγκεκριμένη ρύθμιση ατόμων και ζευγών ηλεκτρονίων που ελαχιστοποιεί την απώθηση και καθορίζει την μοριακή γεωμετρία.

Στην περίπτωση του BF3, τα τρία άτομα φθορίου και το κενό p τροχιακό γύρω από το άτομο του βορίου είναι διατεταγμένα σε επίπεδο, τριγωνικό σχήμα. Αυτή η ρύθμιση επιτρέπει την μέγιστος διαχωρισμός μεταξύ των ζευγών ηλεκτρονίων, ελαχιστοποιώντας την απώθηση και σταθεροποιώντας το μόριο.

Ο ρόλος της ηλεκτραρνητικότητας

Η ηλεκτροαρνητικότητα είναι άλλος ένας σημαντικός παράγοντας στον προσδιορισμό της πολικότητας ενός μορίου. Η ηλεκτροαρνητικότητα είναι η ικανότητα ενός ατόμου να έλκει ηλεκτρόνια προς το μέρος του σε έναν χημικό δεσμό. Σε ένα πολικό μόριο, υπάρχει μια ανομοιόμορφη κατανομή ηλεκτρονίων, με ένα άτομο είναι πιο ηλεκτραρνητικό από το άλλο.

Στο BF3, το άτομο του βορίου είναι λιγότερο ηλεκτραρνητικό από τα άτομα φθορίου. Αυτό σημαίνει ότι τα άτομα φθορίου έχουν υψηλότερη συγγένεια για ηλεκτρόνια και έλξη τα κοινά ζεύγη ηλεκτρονίων προς τον εαυτό τους. Ωστόσο, λόγω ο τριγωνικό επίπεδο γεωμετρία του BF3, τα ζεύγη ηλεκτρονίων κατανέμονται ομοιόμορφα γύρω από το άτομο του βορίου, με αποτέλεσμα μια συμμετρική κατανομή χρέωσης.

Ως αποτέλεσμα, υπάρχει κανένας σημαντικός διαχωρισμός of θετικά και αρνητικά φορτία σε BF3, καθιστώντας το μη πολικό μόριο.

Συνοψίζοντας, το BF3 είναι ένα μη πολικό μόριο λόγω του τριγωνικό επίπεδο γεωμετρία και την ομοιόμορφη κατανομή φορτίου γύρω από το άτομο του βορίου. Ο διακανονισμός ατόμων και ζευγών ηλεκτρονίων σε Το BF3 ελαχιστοποιεί την απώθηση και οδηγεί σε μια συμμετρική κατανομή με χρέωση, καθιστώντας το μη πολικό.

Γιατί το BF3 είναι πολικό;

Πιάνω. 14
Wikimedia Commons

Το BF3, ή το τριφθοριούχο βόριο, είναι ένα μόριο που έχει το θέμα of μεγάλο επιστημονικό ενδιαφέρον εξαιτίας τις μοναδικές του ιδιότητες. Σε αυτή την ενότητα, θα εξερευνήσουμε οι παράγοντες που προτείνουν Η πολικότητα του BF3 και να το συγκρίνουμε με άλλα πολικά μόρια.

Παράγοντες που υποδηλώνουν την πολικότητα του BF3

Κατά τον προσδιορισμό της πολικότητας ενός μορίου, αρκετοί παράγοντες Μπες στο παιχνίδι. Ένας από τους βασικούς παράγοντες είναι η μοριακή γεωμετρία, το οποίο αναφέρεται ο διακανονισμός των ατόμων σε ένα μόριο. Στην περίπτωση του BF3, το άτομο του βορίου περιβάλλεται από τρία άτομα φθορίου, σχηματίζοντας ένα τριγωνικό επίπεδο γεωμετρία.

Επιπρόσθετα με μοριακή γεωμετρία, η διανομή των ηλεκτρονίων μέσα στο μόριο παίζει επίσης κρίσιμο ρόλο. Στο BF3, το άτομο του βορίου έχει μόνο τρία ηλεκτρόνια σθένους, ενώ κάθε άτομο φθορίου έχει επτά ηλεκτρόνια σθένους. Αυτή η διαφορά in κατανομή ηλεκτρονίων δημιουργεί ένα μερικό θετικό φορτίο στο άτομο του βορίου και μερικά αρνητικά φορτία στα άτομα φθορίου.

Ένας άλλος παράγοντας να ληφθεί υπόψη είναι η ηλεκτραρνητικότητα, η οποία είναι η ικανότητα ενός ατόμου να έλκει ηλεκτρόνια προς τον εαυτό του σε έναν χημικό δεσμό. Σε περίπτωση που BF3, βόριο είναι λιγότερο ηλεκτραρνητικό από το φθόριο. Αυτό σημαίνει ότι τα άτομα φθορίου τραβούν τα κοινά ηλεκτρόνια προς το μέρος τους, δημιουργώντας ένας πολικός δεσμός.

Σύγκριση με άλλα πολικά μόρια

Για να κατανοήσουμε καλύτερα την πολικότητα του BF3, ας το συγκρίνουμε με άλλα πολικά μόρια. Ένα τέτοιο μόριο είναι νερό (H2O). Το νερό έχει κάμψη μοριακή γεωμετρία, με δύο άτομα υδρογόνου συνδεδεμένο με ένα άτομο οξυγόνου. Το άτομο οξυγόνου στο νερό είναι εξαιρετικά ηλεκτραρνητικό, με αποτέλεσμα τα κοινά ηλεκτρόνια να έλκονται προς αυτό. Αυτό δημιουργεί ένα μερικό αρνητικό φορτίο στο άτομο οξυγόνου και μερικώς θετικά φορτία στο άτομο οξυγόνου άτομα υδρογόνου.

Ενα άλλο παράδειγμα ενός πολικού μορίου είναι η αμμωνία (NH3). Η αμμωνία έχει μια πυραμίδα μοριακή γεωμετρία, με τρεις άτομα υδρογόνου συνδεδεμένο με ένα άτομο αζώτου. Παρόμοια με το νερό, το άτομο αζώτου στην αμμωνία είναι πιο ηλεκτραρνητικό από το άτομα υδρογόνου, με αποτέλεσμα μερικό αρνητικό φορτίο στο άτομο αζώτου και μερικώς θετικά φορτία στο άτομα υδρογόνου.

Σε σύγκριση με το νερό και την αμμωνία, το BF3 έχει διαφορετικό μοριακή γεωμετρία και κατανομή ηλεκτρονίων. Ενώ το νερό και η αμμωνία έχουν μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων στο κεντρικό άτομο, το BF3 δεν έχει οποιαδήποτε μοναχικά ζευγάρια. Αυτή η απουσία των μοναχικών ζευγών στο BF3 συμβάλλει στην η μη πολική φύση του.

Γιατί το BF3 είναι μη πολικό και το PF3 πολικό;

PF3, επίσης γνωστό ως τριφθοριούχου φωσφόρου, είναι μια χημική ένωση που αποτελείται από ένα άτομο φωσφόρου και τρία άτομα φθορίου. είναι ένα άχρωμο και άοσμο αέριο που χρησιμοποιείται συνήθως σε διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές. Η κατανόηση της πολικότητας του PF3 απαιτεί εξέταση ο χημικός τύπος του και τη δομή, καθώς και λαμβάνοντας υπόψη την ηλεκτραρνητικότητα των εμπλεκόμενων ατόμων.

Χημικός τύπος και δομή του PF3

Ο χημικός τύπος του PF3 δείχνει ότι αποτελείται από ένα άτομο φωσφόρου (Ρ) και τρία άτομα φθορίου (F). Το άτομο του φωσφόρου βρίσκεται στο κέντρο, που περιβάλλεται από τα τρία άτομα φθορίου. Για να κατανοήσουμε καλύτερα τη δομή του PF3, μπορούμε να εξετάσουμε Lewis δομή του και μοριακή γεωμετρία.

Στη δομή Lewis του PF3, το άτομο φωσφόρου αντιπροσωπεύεται από το σύμβολό του (Ρ), και τα άτομα φθορίου αντιπροσωπεύονται από τα σύμβολά τους (ΦΑ). Το άτομο του φωσφόρου έχει μια διαμόρφωση ηλεκτρονίων σθένους 3s²3p³, ενώ κάθε άτομο φθορίου έχει μια διαμόρφωση ηλεκτρονίων σθένους από 2s²2pXNUMX. Η δομή Lewis δείχνει ότι το άτομο φωσφόρου μοιράζεται ένα ηλεκτρόνιο με κάθε άτομο φθορίου, που σχηματίζεται τρεις ομοιοπολικοί δεσμοί.

Η μοριακή γεωμετρία του PF3 μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας τη θεωρία της απώθησης ζεύγους ηλεκτρονίων κελύφους σθένους (VSEPR). Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, τα ζεύγη ηλεκτρονίων γύρω από το κεντρικό άτομο απωθούνται μεταξύ τους και διατάσσονται Μακριά που ελαχιστοποιεί την απώθηση. Στην περίπτωση του PF3, το άτομο φωσφόρου έχει τρία ζεύγη συγκόλλησης και όχι μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια τριγωνική πυραμίδα μοριακή γεωμετρία, με τα τρία άτομα φθορίου τοποθετημένα γύρω το κεντρικό άτομο φωσφόρου.

Επεξήγηση της πολικότητας του PF3

Η πολικότητα ενός μορίου προσδιορίζεται από η διανομή των ηλεκτρονίων μέσα στο μόριο και την ηλεκτραρνητικότητα των εμπλεκόμενων ατόμων. Η ηλεκτροαρνητικότητα είναι ένα μέτρο της ικανότητας ενός ατόμου να έλκει ηλεκτρόνια προς τον εαυτό του σε έναν χημικό δεσμό. Στο PF3, το άτομο του φωσφόρου είναι λιγότερο ηλεκτραρνητικό από τα άτομα φθορίου.

Λόγω της διαφοράς στην ηλεκτραρνητικότητα μεταξύ φωσφόρου και φθορίου, ο δεσμόςΤα s στο PF3 είναι πολικά ομοιοπολικά. Αυτό σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια in ο δεσμόςΤα s δεν μοιράζονται εξίσου μεταξύ των ατόμων. Αντίθετα, τα άτομα φθορίου, όντας πιο ηλεκτραρνητικό, τραβήξτε το πυκνότητα ηλεκτρονίων προς τον εαυτό τους, δημιουργώντας ένα μερικό αρνητικό φορτίο στα άτομα φθορίου και ένα μερικό θετικό φορτίο στο άτομο του φωσφόρου.

Η παρουσία του μοναδικού ζεύγους ηλεκτρονίων στο άτομο του φωσφόρου συμβάλλει περαιτέρω στην πολικότητα του PF3. Το μοναχικό ζευγάρι των ηλεκτρονίων που ασκεί μεγαλύτερη απωθητική δύναμη από ο δεσμόςζεύγη, προκαλώντας ο μοριακό σχήμα να παραμορφωθεί. Αυτή η παραμόρφωση οδηγεί σε άνιση κατανομή του φορτίου μέσα στο μόριο, με αποτέλεσμα ένα πολικό μόριο.

Σύγκριση με BF3

Σε αντίθεση με το PF3, το BF3, επίσης γνωστό ως τριφθοριούχο βόριο, είναι ένα μη πολικό μόριο. Το BF3 έχει παρόμοιο χημικό τύπο έως PF3, που αποτελείται από ένα άτομο βορίου (Β) και τρία άτομα φθορίου (F). Ωστόσο, η διαφορά έγκειται στην ηλεκτραρνητικότητα των εμπλεκόμενων ατόμων.

Το βόριο, το κεντρικό άτομο του BF3, είναι λιγότερο ηλεκτραρνητικό από το φθόριο. Σαν άποτέλεσμα, τα ηλεκτρόνια in ο δεσμόςΤα s μεταξύ βορίου και φθορίου δεν έλκονται προς τα άτομα φθορίου τόσο έντονα όσο στο PF3. Αυτό οδηγεί σε πιο ισότιμη κατανομή ηλεκτρονίων μεταξύ βορίου και φθορίου, με αποτέλεσμα ένα μη πολικό μόριο.

Επιπλέον, το BF3 δεν έχει οποιαδήποτε μοναχικά ζευγάρια ηλεκτρονίων στο κεντρικό άτομο βορίου. Η απουσία των μοναχικών ζευγών μειώνει οι απωθητικές δυνάμεις εντός του μορίου, με αποτέλεσμα ένα συμμετρικό μοριακό σχήμα. Αυτή η συμμετρία συμβάλλει περαιτέρω σε η μη πολικότητα του BF3.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε1: Ποια είναι η δομή Lewis του BF3;

Η δομή Lewis του BF3 δείχνει ότι υπάρχουν τρεις μεμονωμένα ομόλογα μεταξύ του κεντρικού ατόμου βορίου (Β) και τριών ατόμων φθορίου (F), χωρίς μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων στο άτομο του βορίου.

Ε2: Ποια είναι η γεωμετρία ηλεκτρονίων του BF3;

Πιάνω. 13
Wikimedia Commons

Η γεωμετρία των ηλεκτρονίων του BF3 είναι τριγωνικό επίπεδο. Αυτό σημαίνει ότι το τρία ζεύγη συγκόλλησης των ηλεκτρονίων γύρω από το κεντρικό άτομο του βορίου είναι διατεταγμένα σε επίπεδο, τριγωνικό σχήμα.

Ε3: Ποια είναι η μοριακή γεωμετρία του BF3;

Πιάνω. 12

Η μοριακή γεωμετρία του BF3 είναι επίσης τριγωνικό επίπεδο. Αυτό συμβαίνει επειδή δεν υπάρχουν μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων στο κεντρικό άτομο του βορίου, με αποτέλεσμα τα τρία άτομα φθορίου να διατάσσονται σε ένα επίπεδο, τριγωνικό σχήμα.

Ε4: Είναι το BF3 πολικό ή μη πολικό;

Το BF3 είναι ένα μη πολικό μόριο. Παρά το γεγονός ότι έχει πολικούς δεσμούς μεταξύ του ατόμου του βορίου και των ατόμων φθορίου, το μόριο ως ένα ολόκληρο είναι μη πολικό λόγω είναι συμμετρικό του τριγωνικό επίπεδο σχήμα.

Ε5: Γιατί το BF3 είναι μη πολικό μόριο;

Το BF3 είναι ένα μη πολικό μόριο επειδή το διπολικές στιγμές των πολικών δεσμών αλληλοεξουδετερώνονται. Η συμμετρική γεωμετρία του μορίου εξασφαλίζει αυτό ο δεσμός οι πολικότητες είναι ισορροπημένες, με αποτέλεσμα ένα μη πολικό συνολικό μόριο.

Ε6: Πώς είναι το BF3 μη πολικό εάν έχει πολικούς δεσμούς;

Το BF3 είναι μη πολικό επειδή οι πολικοί δεσμοί στο μόριο είναι διατεταγμένοι συμμετρικά, οδηγώντας σε μια ακύρωση of διπολικές στιγμές. Το μόριο τριγωνικό επίπεδο το σχήμα το εξασφαλίζει ο δεσμός Οι πολικότητες είναι ισορροπημένες, με αποτέλεσμα ένα μη πολικό μόριο.

Ε7: Γιατί το BF3 είναι πολικό;

Το BF3 δεν είναι πολικό. είναι ένα μη πολικό μόριο. Παρά το γεγονός ότι έχουμε πολικούς δεσμούς, τη συμμετρική γεωμετρία του μορίου αίτια ο δεσμός πολικότητες να αλληλοεξουδετερώνονται, με αποτέλεσμα ένα μη πολικό συνολικό μόριο.

Ε8: Γιατί το BF3 είναι μη πολικό και το PF3 πολικό;

Το BF3 είναι μη πολικό επειδή είναι τριγωνικό επίπεδο σχήμα ακυρώνει το διπολικές στιγμές of τους πολικούς δεσμούς του. Επί το άλλο χέρι, το PF3 είναι πολικό γιατί το τετραεδρικό του σχήμα δεν ακυρώνει το διπολικές στιγμές of τους πολικούς δεσμούς του.

Ε9: Ποια είναι η πολικότητα δεσμού του BF3;

Τα ομόλογα στο BF3 είναι πολικά λόγω της διαφοράς στην ηλεκτραρνητικότητα μεταξύ βορίου και φθορίου. Ωστόσο, το μόριο ως ένα ολόκληρο είναι μη πολικός επειδή οι πολικοί δεσμοί είναι διατεταγμένοι συμμετρικά, με αποτέλεσμα μια ακύρωση of διπολικές στιγμές.

Ε10: Ποια είναι η ηλεκτραρνητικότητα του BF3;

Η ηλεκτραρνητικότητα του βορίου (Β) είναι 2.04, ενώ η ηλεκτραρνητικότητα του φθορίου (F) είναι 3.98. Η διαφορά σε ηλεκτραρνητικότητα μεταξύ τα δύο άτομα συμβάλλει στην πολικότητα του ο δεσμόςs σε BF3.