Ist Fluor sp3 in BF3 hybridisiert?

Das Wichtigste zuerst: $ \ ce {BF3} $ ist nicht tetraedrisch. Dies kann nicht sein, da eine tetraedrische Struktur insgesamt fünf Atome erfordert (eines in der Mitte und vier in den Ecken). ^[1] Stattdessen ist sie trigonal planar. Dies ist jedoch von untergeordneter Bedeutung. Zweitens ist Fluor mit Sicherheit nicht sp3-hybridisiert. Im Allgemeinen wird die Hybridisierung durch die Geometrie bestimmt und nicht umgekehrt. Daher müssen wir nur die trigonale planare Geometrie festlegen, um zur sp2-Hybridisierung von Bor zu gelangen. Dies hilft uns jedoch nicht bei terminalen Atomen, da es keine „Geometrie“ gibt – nur einen einzigen Bindungspartner. In einigen Fällen können Einschränkungen aufgrund von Mehrfachbindungen bestehen, die Bindungsorbitale vom Typ π erfordern. Dies ist wiederum nicht der Fall für Einfachbindungen, die ausschließlich auf ihrem σ -Orbital beruhen.

Stattdessen sollte die Grundannahme darin bestehen, die Hybridisierung so niedrig wie möglich anzunehmen möglich. Auf diese Weise kann das Orbital vom Fluortyp so energiearm wie möglich sein – was einen höheren Energiegewinn bedeutet. Es ist einfach und möglich, Fluorbindungen nur mit einem korrekt ausgerichteten p-Orbital anzunehmen, und das tut es auch.

Hinweis:

[1]: Dieser Satz hängt von dem Klassifizierungssystem ab, das Ihnen beigebracht wurde. Mir wurde nur beigebracht, jene Moleküle als tetraedrisch zu bezeichnen, die fünf Atome haben, die den vier Ecken plus dem Zentrum entsprechen. Wenn es vier Atome gibt, wie im Fall von Ammoniak ( $ \ ce {NH3} $ ), kann die Gesamtstruktur ein Tetraeder sein, bei dem eine Ecke entfernt ist . Wir haben gelernt, dieses Tetraeder nicht als trigonale Pyramide zu bezeichnen. Der Kilometerstand Ihres Lehrers kann variieren.

Kommentare

• Ich lehne ab. Zum Beispiel hat NH3 nur vier Atome, ist aber in Ordnung tetraedrisch.
• @IvanNeretin Ich widerspreche! Wir haben den Begriff trigonale Pyramide für Verbindungen verwendet, bei denen das Elektronen-Einzelpaar das fünfte Atom ist, da Elektronen in Strukturen nicht sichtbar sind und daher die Atompositionen eine flachere trigonale Pyramide ergeben, kein Tetraeder.
• Alle Richtig, ich stehe korrigiert da.
• Dieser Streit um tetraedrische und trigonale Pyramiden kann leicht beigelegt werden. Ersteres beschreibt die molekulare Geometrie (dh in Bezug auf Liganden um ein gegebenes Zentralatom), während letzteres die elektronische Geometrie beschreibt (dh in Bezug auf Bereiche der Elektronendichte um ein gegebenes Zentrum).

Die Antwort lautet – sie sind nicht wirklich sp ³ hybridisiert. Normalerweise (für Lehrbücher auf niedriger Ebene) lautet die Argumentation wie folgt: „Da wir 1 Bindung und 3 Einzelpaare haben, hat Fluor 4 elektronenähnliche Dinge => Fluor ist sp ³ „. Tatsächlich ist die Hybridisierung von s- und p-Orbitalen umso weniger bevorzugt, je näher das Element an der Gruppe 18 liegt (und F an der Gruppe 17). Für Fluor ist dies (fast vollständig) kein vorzuziehender Prozess, daher sollten Sie es nicht als sp, sp 2 oder sp 3 hybridisiert betrachten.