Final questions 2020 (5) Flashcards
Πενταφθοριούχο βρώμιο. Αριθμός ηλεκτρονίων σθένους ?
42
Φθόριο και βρώμιο ανήκουν στην ομάδα αλογόνων του περιοδικού πίνακα (ομάδα 17) ~
Βρώμιο: 7e- σθένους (1s22s22p63s23p64s23d104p5)
Φθόριο: 7e- σθένους (1s22s22p5)
7+7*5=42
e- σθένους-> Τα ηλεκτρόνια στο εξώτατο περίβλημα/ενεργειακό επίπεδο, ενός ατόμου. Είναι διαθέσιμα για σχηματισμό και ανταλλαγή δεσμών. Αυτό συμβαίνει αφού η δύναμη έλξης από τον πυρήνα είναι πιο αδύναμη στα εξωτερικά κελύφη
https://topblogtenz.com/bromine-pentafluoride-brf5-lewis-dot-structure-and-molecular-geometry/
5 single bonds etc. ++
Μοριακή γεωμετρία
Τετράγωνη πυραμίδα(ένα μοριακό σχήμα που σχηματίζεται όταν υπάρχουν πέντε απλοί δεσμοί και ένα μονήρες ζεύγος στο μόριο)
Ηλεκτρονιακή γεωμετρία
Σύμφωνα με τη θεωρία VSEPR, καθορίζεται μόνο από τις θέσεις των ατόμων που συμμετέχουν στο μόριο και όχι από τα μη δεσμικά ζεύγη ηλεκτρονίων. Eχει μια οκταεδρική(octahedral)γεωμετρία ηλεκτρονίων
Lewis structure
Yk, find, draw. ;
Least electronegative atom placed at the center(Br)
Fluorine is the most electronegative element
θεωρία δεσμού σθένους (valence bond theory)
Μια δομή Lewis είναι μια πολύ απλοποιημένη αναπαράσταση των ηλεκτρονίων του κελύφους σθένους σε ένα μόριο. Χρησιμοποιείται για να δείξει πώς τα ηλεκτρόνια είναι διατεταγμένα γύρω από μεμονωμένα άτομα σε ένα μόριο.
Τυπικά φορτία
typically e- σθένους-τώρα γύρω με e-+bond
(αριθμός e- σθένους στο ουδέτερο άτομο)-(αριθμός e- σθένους στο άτομο π συμμετέχουν στο δεσμό)=>(ασυζευκτα ηλεκτρόνια - 1/2e- που συμμετέχουν σε κάθε δεσμό)
καθένα έχει 0 => 0.
Τάξη δεσμού Br-F (Bond order)
Τ.Δ=(Δεσμικά ηλεκτρόνια - αντιδεσμικά ηλεκτρόνια)/2=(5-1)/2=2 (υπάρχει διπλός δεσμός)
Ένα ζεύγος ηλεκτρονίων σε ένα δεσμικό τροχιακό δημιουργεί έναν δεσμό, ενώ ένα ζεύγος ηλεκτρονίων σε ένα αντιδεσμικό τροχιακό αναιρεί έναν δεσμό.
Το μόριο BrF5 περιβάλλεται από έξι ζεύγη ηλεκτρονίων. Ο υβριδισμός του ατόμου Br σε αυτό το μόριο είναι sp3d2. Πέντε, καταλαμβάνονται από τα άτομα F που σχηματίζουν δεσμούς σ με υβριδικά τροχιακά sp3d2 και μία από το μονήρες ζεύγος.
(Η τάξη δεσμού υποδηλώνει τη σταθερότητα ενός δεσμού)
3πλος>2πλος>απλός (σταθερότητα)
Φύση-χαρακτήρας δεσμού (ομοιοπολικός ή
ιοντικός)
Καθορίζουμε τον χαρακτήρα/φύση ενός δεσμού με την τάση/βαθμό έλξης ενός ατόμου για τα ηλεκτρόνια.
Σε ένα ετεροπυρηνικό μόριο δεν υπάρχει καθαρά ιοντικός ή καθαρά ομοιοπολικός δεσμός. Προβλέπουμε τον χαρακτήρα με την ηλεκτραρνητικότητα(ικανότητα ενός ατόμου να έλκει e- σχηματίζοντας έναν δεσμό) κ υπολογίζεται από την ενέργεια ιονισμού και την ηλεκτρονιακή συγγένεια. Η διαφορά ηλεκτραρνητικότητας μεταξύ βρωμίου και φθορίου είναι μικρή, αλλά αφού υπάρχει, έχει μικρό ιοντικό χαρακτήρα. Αυτή η διαφορά ηλεκτραρνητικότητας επιτυγχάνεται μεταξύ ενός μετάλλου και ενός αμετάλλου, ωστόσο όλα τα αλογόνα είναι αμέταλλα, επομένως το BrF5 δεν είναι ιοντικό. Είναι ένα υβριδικό μόριo, στο οποίο γίνεται κοινή χρήση ηλεκτρονίων μεταξύ ατόμων. Άρα ο δεσμός BrF5 είναι ομοιοπολικός. Η δέσμευση προκύπτει από την ηλεκτροστατική έλξη των πυρήνων τους για τα ίδια ηλεκτρόνια.
Πολικό ή άπολο μόριο ?
Δομή Lewis για το BrF5: δεν φαίνεται ένα συμμετρικό μόριο.
Προσδιορισμός εάν το BrF5 είναι πολικό εξετάζοντας κ τη μοριακή γεωμετρία.
Η πολικότητα ενός δεσμού είναι ένα μέτρο του πόσο ισοδύναμα ή όχι, μοιράζονται τα ηλεκτρόνια σε έναν ομοιοπολικό δεσμό.
Ένα πολικό μόριο προκύπτει από μια άνιση/ασύμμετρη κατανομή ηλεκτρονίων σθένους. Στο BrF5 η κατανομή είναι ανομοιόμορφη και υπάρχει ένα καθαρό δίπολο, λόγω παρουσίας ενός μονήρες ζεύγους e- στο Br(κ τετραγωνικής πυραμιδικής δομής)(σχεδιο).Η διαφορά στην ηλεκτραρνητικότητα(F>Br) μεταξύ των ατόμων βρωμίου και φθορίου συμβάλλει στην άνιση κατανομή φορτίου (~στο κεντρικό άτομο βρωμίου) Αύξηση διαφοράς ηλεκτραρνητικότητας =>αύξηση πολικότητας του δεσμού. Επομένως, το BrF5 είναι ένα πολικό μόριο.
https://www.youtube.com/watch?v=CohLltk5Ihs
Που οφείλεται η απόκλιση της γωνίας F-Br-F (84.8o) από τις 90ο ?
Η δομή BrF5 έχει τέσσερα άτομα φθορίου σε ένα επίπεδο σε ισημερινή θέση και ένα άτομο φθορίου και το μη δεσμικό ζεύγος ηλεκτρονίων στις αξονικές θέσεις. Αναμένουμε ότι οι γωνίες(η γωνία) Faxial–Br–Fequatorial θα είναι μικρότερες από 90° λόγω του μη δεσμικού ζεύγους ηλεκτρονίων στο Br, το οποίο καταλαμβάνει περισσότερο χώρο από τα δεσμικά ζεύγη ηλεκτρονίων, καθώς ένα μη δεσμικό ζεύγος δεν μοιράζεται δύο πυρήνες, καταλαμβάνει περισσότερο χώρο κοντά στο κεντρικό άτομο από ένα δεσμικό ζεύγος. Τα μη δεσμικά ως μέγεθος τροχιακών είναι φυσικώς μεγαλύτερα από τα δεσμικά, κι επομένως, οι απωθήσεις των μη δεσμικών είναι ισχυρότερες με αποτέλεσμα την μείωση των γωνιών των δεσμών σε ένα μόριο. <=> Η γεωμετρία παραμορφώνεται
Γιατί το μήκος του αξονικού δεσμού Br-F (168.9 pm) είναι μικρότερο από αυτό των ισημερινών δεσμών (177.4 pm) ?
Οι αξονικοί υποκ. βιώνουν μεγαλύτερη απώθηση από τους ισημερινούς υποκ. από ό,τι οι ισημερινοί υποκαταστάτες βιώνουν ο ένας από τον άλλο. Αυτή η αυξημένη απώθηση οδηγεί σε μικρότερο μήκος αξονικού δεσμού καθώς οι αξονικοί υποκ. ωθούνται πιο κοντά μεταξύ τους. Επίσης, το κεντρικό άτομο προσπαθεί να ελαχιστοποιήσει την απώθηση μεταξύ των ζευγών ηλεκτρονίων ( έχει το μη δεσμικό)
Στο ανάλογο μόριο του πενταφθοριούχου ιωδίου (ΙF5) τι
αναμένουμε για την αντίστοιχη γωνία F-I-F και τα μήκη δεσμών I-F ? Αύξηση ή μείωση ?
Θα είναι πάλι μικρότερη από 90ο. Απλά εδώ I<Br(I<Br<F)
Στο IF5, υπάρχουν 5 ζεύγη δεσμών και 1 μη δεσμικό ζεύγος που δίνουν συνολικά 6 ζεύγη ηλεκτρονίων στο κεντρικό άτομο. Οι γωνίες δεσμού είναι μικρότερες από 90 μοίρες λόγω της απώθησης του μονήρες ζεύγους που υπάρχει στο I.
μείωση-> στα μήκη δεσμών (I λιγότερο ηλεκτραρνητικό από Br). Ιδιοι λόγοι όμως, ύπαρξης διαφορας=> Το IF5 είναι ομοιοπολική ένωση με υβριδισμό sp3d2, αλλά υπάρχουν άνισα μήκη δεσμών λόγω της παρουσίας των διαφορετικών σίγμα αλληλεπιδράσεων
