Je fluorovaný sp3 hybridizován v BF3

Nejdříve nejdříve: $ \ ce {BF3} $ není čtyřboká. To nemůže být, protože čtyřboká struktura vyžaduje celkem pět atomů (jeden ve středu a čtyři v rozích). ^[1] Místo toho je trigonální rovinný. To však má malý význam.

Zadruhé, fluor určitě není sp ³ hybridizován. Obecně platí, že hybridizace je určena geometrií, a ne naopak, takže k dosažení hybridizace boru sp ² musíme stanovit pouze trigonální rovinnou geometrii. To nám však pro koncové atomy nepomůže, protože neexistuje žádná „geometrie“ – pouze jeden vazebný partner. V některých případech mohou existovat omezení kvůli více vazbám, které vyžadují π -type vázání orbitalů. To opět neplatí pro jednotlivé dluhopisy, které se spoléhají pouze na svůj σ orbital.

Základním předpokladem by naopak mělo být převzetí hybridizace co nejnižší možný. Tímto způsobem může být orbitální typ fluoru co nejmenší v energii – což znamená vyšší energetický zisk. Je snadné a možné předpokládat fluorové vazby pouze se správně zarovnaným orbitálem, a tak to činí.

Poznámka:

[1]: Tato věta závisí na systému klasifikace, který vás naučil. Byl jsem učen pouze označovat ty molekuly jako čtyřboké, které mají pět atomů, které odpovídají čtyřem rohům plus středu. Pokud existují čtyři atomy jako v případě amoniaku ( $ \ ce {NH3} $ ), je možné, aby z celkové struktury byl čtyřstěn s odstraněným jedním rohem . Byli jsme naučeni nenazývat to čtyřboká, ale trigonální pyramida. Počet kilometrů vašeho učitele se může lišit.

Komentáře

• Mám námitky. Například NH3 má jen čtyři atomy, přesto je čtyřboká v pořádku.
• @IvanNeretin I namítat! Použili jsme termín trigonální pyramidální pro sloučeniny, kde elektronový osamocený pár je „pátým atomem“, protože elektrony nejsou ve strukturách viditelné, a proto polohy atomů dávají plošší trigonální pyramidu, ne čtyřstěn. dobře, stojím opravený.
• Tento spor o čtyřboké a trigonální pyramidě lze snadno vyřešit. První popisuje molekulární geometrii (tj. S ohledem na ligandy kolem daného centrálního atomu), zatímco druhý popisuje elektronickou geometrii (tj. S ohledem na oblasti hustoty elektronů kolem daného středu).

Odpověď zní – ve skutečnosti nejsou sp ³ hybridizovány. Obvykle (pro učebnice na nízké úrovni) uvažování zní jako „protože máme 1 vazbu a 3 volné páry, fluor má 4 elektronové věci => fluor je sp ³ “. Ale ve skutečnosti, čím je prvek blíže skupině 18 (a F je v 17), tím méně výhodné se stává hybridizace orbitálů s a p. Pro fluor to není (téměř úplně) výhodný proces, proto byste jej neměli považovat za hybridizovaný sp, sp ² nebo sp ³ .