Który z poniższych opisów najlepiej opisuje rozmieszczenie atomów fluoru wokół atom arsenu w cząsteczce $ \ ce {AsF5} $?
( a ) trygonalnej dwipiramidy
( b ) ośmiościan
( c ) czworościan
( d ) piramida kwadratowa
( e ) płaski pięciokąt
Prawidłowa odpowiedź to ( a ).
Wiem, że odpowiedź nie może być ( b ), ( c ) lub ( e ) ponieważ ośmiościan wymaga 6 ligandów, a czworościan wymaga 4 ligandów, a płaski pięciokąt jest obserwowany tylko w $ \ ce {[IF5] -} $ i $ \ ce {[XeF5] -} $. Przypominam sobie, że metale przejściowe pierwszego rzędu preferują bipiramidy trygonalne konfiguracje, więc bardziej prawdopodobna jest geometria dwuipiramidowa trygonalna, ale nie jestem pewien, dlaczego tak jest?
Każda pomoc byłaby bardzo mile widziana.
Komentarze
- Potrzebujesz ' par samotnych, aby były inne.
- Unikaj używania Latex w tytułach ze względu na problemy z wyszukiwaniem
- Powinien istnieć argument wiążący dla jednego przypadku, który nie pasuje do inne, jeśli jestem prawidłowo poinformowany. Ale z drugiej strony, $ \ ce {AsF5} $ pseudorotates, prawda?
- $ \ ce {AsF5} $ ma strukturę trygonalną dwipiramidową z wiązaniami osiowymi nieco dłuższymi niż wiązania równikowe. Atom $ \ ce {As} $ jest zhybrydyzowany $ \ ce {sp ^ 2} $ i wiązanie hiperwalentne jest zaangażowane w dwa wiązania osiowe. Spójrz na ten wcześniejszy opis hiperwalentnego wiązania w $ \ ce {PCL5} $, aby zrozumieć, co się tutaj dzieje.
Odpowiedź
Nie ma samotnych par w $ \ ce {As} $ po utworzeniu więzi z każdą z pięciu $ \ ce {F} $.
Stąd liczba samotnych par elektronów wokół centralnego atomu ($ \ ce {As} $) wynosi zero, a liczba wiązań sigma tworzonych przez centralny atom wynosi pięć ( pojedyncza obligacja ma tylko jedną obligację $ \ sigma $).
Stąd liczba hybrydyzacji $ \ ce {As} $ in $ \ ce {AsF5} $ wynosi 0 $ + 5 = 5 $ i to podąża za geometrią hybrydyzacji $ \ ce {sp ^ 3d} $ bez zmiany rzeczywistego kształtu z powodu braku samotnych par.
A więc ma strukturę trygonalną bipiramidalną: dwa jony $ \ ce {F} $ w pozycjach osiowych i trzech innych w pozycjach równorzędnych.
Komentarze
- Chociaż hybrydyzacja jest bardzo powszechną (ale zdecydowanie zbyt prostą) koncepcją, a pytanie padło w kontekście teorii VSEPR, to jest istotne, aby podkreślić, że orbitale d są w niewielkim stopniu zaangażowane w wiązanie tej cząsteczki.
- @Nij Upewnij się, że używasz
mhchemw przypadku jakichkolwiek wystąpień pierwiastków chemicznych, nie ' nie zostawiaj ich po prostu w zwykłym trybie matematycznym.