フッ素sp3はBF3で混成されますか

まず最初に： $ \ ce {BF3} $ は四面体ではありません。四面体構造には合計5つの原子（中央に1つ、角に4つ）が必要なため、そうすることはできません。 ^[1] 代わりに、三角形の平面です。ただし、それはそれほど重要ではありません。

次に、フッ素はsp ³ 混成ではないことは間違いありません。一般に、混成は形状によって決定され、その逆はありません。したがって、ホウ素のsp ² 混成に到達するには、三角形の平面形状を確立するだけで済みます。ただし、「ジオメトリ」がなく、結合パートナーが1つしかないため、これは末端原子には役立ちません。場合によっては、πタイプの結合軌道を必要とする複数の結合が原因で制約が存在することがあります。繰り返しになりますが、これはσ軌道のみに依存する単結合には当てはまりません。

代わりに、基本的な仮定は、混成軌道を次のように低く仮定することです。可能。このようにして、フッ素のタイプの軌道のエネルギーを可能な限り低くすることができます。つまり、エネルギーゲインが高くなります。正しく整列したp軌道だけでフッ素結合を仮定するのは簡単で可能です。

注：

[1]：この文は、教えられた分類のシステムによって異なります。私は、これらの分子を、四隅と中心に対応する5つの原子を持つ四面体としてラベル付けすることだけを教えられました。アンモニアの場合のように4つの原子がある場合（ $ \ ce {NH3} $ ）、構造全体が1つの角が削除された四面体になる可能性があります。 。この四面体ではなく、三角錐と呼ぶように教えられました。先生のマイレージは異なる場合があります。

コメント

• 反対します。たとえば、NH3には4つの原子しかありませんが、四面体で大丈夫です。
• @IvanNeretin私は反対します！電子が構造内に表示されないため、電子の孤立電子対が「5番目の原子」である化合物には、三角錐という用語を使用しました。これにより、原子の位置によって、四面体ではなく、より平坦な三角錐が得られます。
• Allそうです、私は正直に立っています。
• 四面体と三角錐に関するこの論争は簡単に解決できます。前者は分子構造（つまり、与えられた中心原子の周りの配位子に関して）を記述し、後者は電子幾何学（つまり、与えられた中心の周りの電子密度の領域に関して）を記述します。

答えは、実際にはsp ³ とハイブリッド化されていないということです。通常（低レベルの教科書の場合）、推論は「1つの結合と3つの孤立電子対があるため、フッ素には4つの電子っぽいものがあります=>フッ素はsp ³ です」のようになります。しかし実際には、元素が18グループに近いほど（そしてFは17グループにある）、s軌道とp軌道の混成はあまり好ましくありません。フッ素の場合、これは（ほぼ完全に）好ましくないプロセスであるため、sp、sp ² 、またはsp ³ 混成と見なすべきではありません。