Czy fluor sp3 hybrydyzuje w BF3

Najpierw najważniejsze: $ \ ce {BF3} $ nie jest czworościenny. Nie może tak być, ponieważ struktura czworościenna wymaga łącznie pięciu atomów (jednego w środku i czterech w rogach). ^[1] Zamiast tego jest płaska trygonalna. Jednak ma to mniejsze znaczenie.

Po drugie, fluor z pewnością nie jest hybrydyzowany sp ³ . Ogólnie hybrydyzacja jest określana przez geometrię, a nie odwrotnie, dlatego musimy tylko ustalić trygonalną płaską geometrię, aby dojść do hybrydyzacji boru sp ² . Jednak nie pomaga nam to w przypadku atomów końcowych, ponieważ nie ma „geometrii” – jest tylko jeden partner wiążący. W niektórych przypadkach mogą istnieć ograniczenia spowodowane wieloma wiązaniami, które wymagają orbitali wiążących typu π. Ponownie, nie dotyczy to pojedynczych obligacji, które opierają się wyłącznie na ich σ orbicie.

Zamiast tego, podstawowym założeniem powinno być założenie, że hybrydyzacja jest tak niska, jak możliwy. W ten sposób orbital typu fluoru może mieć możliwie najmniejszą energię – co oznacza większy zysk energetyczny. Jest łatwe i możliwe założenie wiązań fluoru wyłącznie z prawidłowo ustawionym orbitalem p, i tak się dzieje.

Uwaga:

[1]: To zdanie zależy od systemu klasyfikacji, którego Cię nauczono. Nauczono mnie tylko oznaczać te cząsteczki jako tetraedryczne, które mają pięć atomów odpowiadających czterem rogom i środkowi. Jeśli są cztery atomy, jak w przypadku amoniaku ( $ \ ce {NH3} $ ), możliwe jest, że cała struktura będzie czworościanem z usuniętym jednym rogiem . Nauczono nas, aby nie nazywać tego czworościennego, ale trójkątną piramidę. Przebieg Twojego nauczyciela może się różnić.

Komentarze

• Sprzeciwiam się. Na przykład NH3 ma tylko cztery atomy, ale jest w porządku tetraedrycznym.
• @IvanNeretin I obiekt! Użyliśmy terminu piramidalna trygonalna dla związków, w których samotna para elektronów jest „piątym atomem”, ponieważ elektrony nie są widoczne w strukturach, a zatem pozycje atomów dają bardziej płaską piramidę trygonalną, a nie czworościan.
• Wszystko racja, zgadzam się.
• Ten spór o piramidę czworościenną i trygonalną można łatwo rozwiązać. Pierwsza opisuje geometrię molekularną (tj. W odniesieniu do ligandów wokół danego centralnego atomu), podczas gdy druga opisuje geometrię elektronową (tj. W odniesieniu do regionów gęstości elektronów wokół danego centrum).

Odpowiedź brzmi – nie są one tak naprawdę hybrydyzowane sp ³ . Zwykle (w przypadku podręczników niskiego poziomu) rozumowanie brzmi „ponieważ mamy 1 wiązanie i 3 samotne pary, fluor ma 4 elementy elektronowe => fluor to sp ³ ”. Ale w rzeczywistości im bliżej jest do grupy 18 (a F jest w 17), tym mniej korzystna staje się hybrydyzacja orbitali sip. W przypadku fluoru nie jest to (prawie całkowicie) preferowany proces, więc nie należy go rozważać sp, sp ² lub sp ³ hybrydyzowane.