Är fluor sp3 hybridiserat i BF3

Första saker först: $ \ ce {BF3} $ är inte tetraeder. Det kan inte vara, eftersom en tetraederstruktur kräver totalt fem atomer (en i mitten och fyra i hörnen). ^[1] Istället är den trigonal plan. Det är dock av mindre betydelse.

För det andra är fluor absolut inte sp ³ hybridiserat. Generellt bestäms hybridisering av geometri och inte tvärtom, så vi behöver bara fastställa den trigonala plana geometrin för att nå borens SP ² hybridisering. Detta hjälper oss dock inte för terminalatomer eftersom det inte finns någon ”geometri” – bara en enda bindande partner. I vissa fall kan begränsningar finnas på grund av flera bindningar som kräver π -bindningsorbitaler av typen. Återigen är detta inte fallet för enskilda obligationer som enbart förlitar sig på deras σ orbital.

Istället bör det grundläggande antagandet vara att anta hybridiseringen så lågt som möjlig. På det sättet kan fluortypens orbital ha så låg energi som möjligt – vilket innebär en högre energivinst. Det är enkelt och möjligt att anta fluorbindningar enbart med en korrekt inriktad p-orbital och så gör det.

Obs:

[1]: Denna mening beror på det klassificeringssystem som du lärde dig. Jag lärde mig bara att märka de molekylerna som tetraeder som har fem atomer som motsvarar de fyra hörnen plus mitten. Om det finns fyra atomer som i fallet med ammoniak ( $ \ ce {NH3} $ ), är det möjligt för den övergripande strukturen att vara en tetraeder med ett hörn borttaget . Vi lärde oss att inte kalla detta tetraeder utan en trigonal pyramid. Din lärares körsträcka kan variera.

Kommentarer

• Jag invänder. Till exempel har NH3 bara fyra atomer, men det är ändå tetrahedral okej.
• @IvanNeretin Jag invänder! Vi använde termen trigonal pyramidal för föreningar där elektronens ensamma par är den ”femte atomen”, eftersom elektroner inte är synliga i strukturer och därmed ger atompositionerna en plattare trigonal pyramid, inte en tetraeder.
• Alla rätt, jag står rättad.
• Denna tvist om tetraedral och trigonal pyramidal kan lätt lösas. Den förstnämnda beskriver den molekylära geometrin (dvs. med avseende på ligander runt en given central atom) medan den senare beskriver den elektroniska geometrin (dvs. med avseende på regioner med elektrondensitet runt ett givet centrum).

Svaret är – de är inte riktigt SP ³ hybridiserade. Vanligtvis (för läroböcker på låg nivå) går resonemang som ”eftersom vi har 1 bindning och 3 ensamma par har fluor 4 elektroniska saker => fluor är sp ³ ”. Men faktiskt, närmare elementet är 18-gruppen (och F är i 17), desto mindre föredras blir hybridisering av s- och p-orbitaler. För fluor är detta (nästan helt) inte att föredra, så du bör inte betrakta det som sp, sp ² eller sp ³ hybridiserat.