AlF3 Lewis-structuur en kenmerken: 15 volledige feiten

AlF3 staat bekend als aluminiumtrifluoride met een molecuulgewicht van 83.9767 g/mol. Het bestaat in AlF3.xH2O-vorm en soms ook in watervrije vorm. Laten we meer feiten bespreken.

AlF3 bestaan ​​als hydraten en kunnen worden gevormd uit ammoniumhexafluoraluminaat door het thermisch te ontleden. Aluminiumfluoridetrihydraat komt voor als zeldzaam mineraal rosenbergiet. Het heeft een zeer hoog smeltpunt rond 12900 C. De hydraten worden gevonden als kleurloze vaste stoffen met een warmtecapaciteit van 75.1 J/mol K.

AlF3 bestaat in rhomboëdrische kristalstructuur en wordt gebruikt bij het maken van glazen wanneer het wordt gemengd met ZrF. Laten we de AlF3-lewisstructuur, valentie-elektronen, hoek, enz. bestuderen.

Hoe de AlF3-lewisstructuur te tekenen?

Lewis-structuur is een eenvoudige elektronische weergave van de skeletstructuur van een molecuul waarbij valentie-elektronen zijn betrokken. Laten we hieronder de vereiste stappen tekenen.

Totale valentie-elektronen tellen

De eerste stap omvat het tellen van het totale aantal valentie elektronen beschikbaar. De elektronische configuratie van de grondtoestand van Al en F is [Ne]3s23p1 en [Hij]2s22p5. De buitenste elektronen in 2s, 3s, 2p en 3p met een totaal van 3 + 7*3 = 24 elektronen worden gebruikt voor het construeren van de AlF3-lewisstructuur.

Het centrale atoom kiezen

Al wordt gekozen als het centrale atoom. Het minst elektronegatieve atoom is het centrale atoom, omdat het meer elektronen kan delen en meer bindingen kan vormen dan een meer elektronegatief atoom. Al en F hebben een elektronegativiteit van 1.61 en 3.98. Dit zorgt ervoor dat F zijn elektronen steviger vasthoudt om te delen of over te dragen.

Bindingen tekenen

De eerste twee elektronen worden tussen elk van de 3 Al-F-sets geplaatst. Hierin worden 3 valentie-elektronen van Al en 1 valentie-elektronen van elk van de 3 F-atomen gedeeld om 3 bindingen te vormen. Het octet is gevuld voor 3 van de F-atomen. Al heeft slechts 6 elektronen in zijn omgeving en blijft daardoor elektronenarm.

De eenzame paren toewijzen

De resterende 18 valentie-elektronen worden als eenzame paren op elk F-atoom geplaatst. Elk F-atoom heeft 3 eenzame elektronenparen. Dit geeft 9 eenzame elektronenparen weergegeven als twee stippen op atomen.

alf3-logo lewis
Constructie van AlF3 lewis-structuur

AlF3 lewis structuurvorm:

De vorm van een molecuul is de structuur die door het molecuul wordt aangenomen, rekening houdend met de totale bindingsparen en het betreft niet de eenzame paren. Laten we het in details bespreken.

De vorm van AlF3 Lewis-structuurmolecuul is trigonaal vlak. AlF3 is vlak met 3 bindingsparen in driehoekige vorm. Het centrale atoom, Al, is sp2 gehybridiseerd met geen enkel elektronenpaar erop. Elk F-atoom is afzonderlijk gebonden aan het centrale atoom bij 1200 om maximale afstoting tussen de bindingsparen te voorkomen.

De vorm van een molecuul is niet verantwoordelijk voor de eenzame paren die aanwezig zijn in F-atomen.

logovorm alf3
AlF3 lewis structuurvorm met hoek en hybridisatie.

AlF3 lewis structuur formele lading

Formele lading is de hypothetische denkbeeldige lading die door alle atomen in een molecuul wordt verkregen, op voorwaarde dat het delen van elektronen eerlijk plaatsvindt. Laten we hieronder bespreken.

Formele aanklacht van AlF3 is nul die is berekend met de formule 'Formele lading = (Aantal valentie-elektronen in een vrij atoom van het element) – (Aantal ongedeelde elektronen op het atoom) – (Aantal bindingen aan het atoom)'.

  • Formele lading van Al = 3 – 0 – 3 = 0
  • Formele lading van alle 3 F-atomen = 7 – 6 – 1 = 0
  • Alle F-atomen zijn equivalent.
  • AlF3 is een neutraal molecuul.

AlF3 lewis structuur hoek:

De bindingshoek van een molecuul is de hoek tussen een centraal atoom en twee aangrenzende atomen die aan hetzelfde centrale atoom zijn bevestigd. Laten we het hieronder hebben over AlF3 binding hoek.

De bindingshoek van AlF3 is 1200. In deze geometrie van AlF3 lewis-structuur, er zijn 3 bindingsparen die het meest stabiel zijn wanneer ze zich op maximale afstand van elkaar bevinden onder een hoek van 1200. De eenzame paren stoten elkaar ook in die hoek niet zo sterk af.

AlF3 lewis structuur octet regel

Octetregel is de algemene regel die wordt aangenomen door moleculen die stelt dat elk atoom probeert om ten minste 8 elektronen in zijn octet op te nemen om stabiliteit te verkrijgen. Laten we hieronder meer bespreken.

AlF3 houdt zich niet aan de octetregel. Al is elektronenarm met slechts 6 elektronen in zijn octet. Elk F-atoom gehoorzaamt aan de octetregel met 8 elektronen in zijn octet. sinds AlF3 is een elektronendeficiënte soort met een onvolledig octet, het heeft de neiging om dimeer te vormen, afhankelijk van de omgevingsomstandigheden.

AlF3 lewis structuur eenzame paren

eenzaam paar van elektronen zijn de valentie-elektronen die niet deelnemen aan de vorming van chemische bindingen. Laten we de totale alleenstaande paren van AlF . berekenen3.

AlF3 heeft in totaal 9 eenzame elektronenparen. Er zijn 3 equivalente F-atomen en elk F-atoom heeft 3 eenzame elektronenparen. Dit telt in totaal 9 alleenstaande paren. Ze bevinden zich op F-atomen en ondergaan geen delokalisatie. De totale eenzame paren op 3 F-atomen voltooien hun octet samen met bindingsparen.

AlF3-valentie-elektronen

Valentie-elektronen zijn de buitenste elektronen die aanwezig zijn in een schil van een atoom en die kunnen deelnemen aan de vorming van een chemische binding. Laten we meer in detail bespreken.

AlF3 heeft in totaal 24 valentie-elektronen. De elektronische configuratie van de grondtoestand van Al en F is [Ne]3s23p1 en [Hij]2s22p5. Elk F-atoom heeft 7 valentie-elektronen in zijn valentieschil. Dit maakt in totaal 21 valentie-elektronen van F en 3 valentie-elektronen van Al-atoom.

Van de 24 valentie-elektronen nemen slechts 3 bindingsparen deel aan de vorming van chemische bindingen en de resterende 18 blijven als niet-gebonden elektronenparen.

AlF3-hybridisatie

Hybridisatie van een molecuul is de overlapping van atomaire orbitalen om gehybridiseerde orbitalen met verlaagde energie te verkrijgen. Laten we het in details bespreken.

AlF3 heeft sp2 hybridisatie. De gepaarde elektronen in 3s worden geëxciteerd om twee van de 2p-subschillen te bezetten. Elk van de 3 elektronen in 3s, 3pz en 3py ondergaan hybridisatie met de atomaire orbitalen van fluor en vormen sp2 gehybridiseerde orbitalen. De hybride orbitalen hebben een lagere energie en krijgen maximale stabiliteit.

Is AlF3 vast?

Vast is een toestand van materie waarin alle atomen of ionen dicht op elkaar zijn gepakt met een hoge dichtheid en smeltpunt. Laten we hieronder meer feiten bestuderen.

AlF3 is een vast materiaal. Het neemt kristallijne, witgekleurde vaste toestand op zoals waarschijnlijk is een dimeer vormen. Dit gebeurt als AlF3 is niet stabiel vanwege zijn elektronentekort. Het vormt geen volledig octet waardoor het levensvatbaar is voor dimeervorming, maar AlF3 wordt stabiel gemaakt in gasvormige toestand onder verhoogde toestand.

Is AlF3 polair of niet-polair?

Niet-polaire moleculen zijn moleculen met een dipoolmoment van nul met een symmetrische elektrische ladingsverdeling. Laten we eens kijken naar details als AlF3 polair is of niet.

AlF3 is geen polair molecuul. Dit komt doordat de vorm van AlF3 is trigonaal vlak met equivalente bindingen. Alle F-atomen zijn equivalent en ze produceren een symmetrische ladingsverdeling, wat resulteert in geen vorming van polaire bindingen. Daarom zijn ze geen polair molecuul.

Waarom en hoe AlF3 is apolair?

AlF3 is niet-polair omdat alle drie de equivalente Al-F-bindingen dipoolmomentvectoren produceren in een richting die elkaar opheft. De twee dipoolmomentvectoren van twee van de equivalente bindingen produceren een netto dipoolmoment in een richting tegengesteld aan de dipoolmomentvector van de derde equivalente Al-F-binding.

Daarom heffen de symmetrische dipoolmomentvectoren elkaar op met een grootte gelijk aan totaal nul.

alf3 lewis structuur
AlF3 lewisstructuur met dipoolmoment µ = 0. Pijlen duiden dipoolmomentvectoren aan.

Is AlF3 oplosbaar in water?

De oplosbaarheid van een verbinding hangt af van roosterenergie en hydratatie-energie. Laten we hieronder bespreken.

AlF3 is slechts weinig oplosbaar in water. Dit komt omdat AlF3 is een niet-polaire soort. De dipoolmomentvectoren in AlF3 elkaar opheffen. Er is geen ladingsscheiding vanwege de symmetrische verdeling van de elektronenwolk. Daarom kunnen ze geen dipolen vormen om polaire wateroplosmiddelen aan te trekken.

Alleen de respectievelijke kationen en anionen worden enigszins gedissocieerd in wateroplossing vanwege de ionische aard ervan. De roosterenergie is groter dan de hydratatie-energie. Het kan zijn roostermotief niet breken om voldoende ionen te produceren.

Is AlF3 zuur of base?

Een zuur neemt elektronen op en een base doneert elektronen volgens de lewiszuur-basetheorie. Laten we controleren of AlF3 is zuur of base.

AlF3 is een zuur. Het wordt een lewiszuur genoemd vanwege de aard van de elektronendeficiëntie. Het heeft een onvolledig octet dat meer elektronen nodig heeft om aan de octetregel te voldoen. Dit gebeurt door twee elektronen op te nemen in zijn subschillen, 3px en 3py. AlF3 heeft de neiging om elektronen naar zich toe te trekken in de aanwezigheid van een base.

Is AlF3 elektrolyt?

Een elektrolyt is een stof die bestaat uit kationen en anionen die bij elkaar worden gehouden door interionische aantrekkingskrachten. Laten we het in details bespreken.

AlF3 is een elektrolyt omdat het een ionische verbinding is. de AlF3 moleculen bestaat uit Al3+ en F- als kationen en anionen. Deze ionen worden bij elkaar gehouden door sterke elektrostatische aantrekkingskrachten. De krachten kunnen dipool-dipoolinteracties zijn. Het kan oplossen in een oplosbare oplossing om zijn elektrolytische aard te tonen.

AlF3 wordt met name gebruikt als elektrolyt voor veel elektrolysereacties om aluminium uit ruw erts te produceren.

Is AlF3 zout?

Een zout is een chemische stof met de samenstelling van kationen en anionen. Laten we controleren of AlF3 is een zout of niet.

AlF3 is een zout. Omdat het vanwege de ionische aard bestaat uit een chemische samenstelling van kationen en anionen, wordt het gezien als een gesmolten zout. Al3+ en F- zijn kationen en anionen die worden gevonden in AlF3. Vanwege de meer ionische aard en het elektronenoverdrachtproces, wordt het beschouwd als een zout dat lijkt op een elektrolyt.

Is AlF3 een moleculaire verbinding?

Een moleculaire verbinding is een molecuul waarvan de stoichiometrische coëfficiënten het totale aantal atomen in dat molecuul vertegenwoordigen.

AlF3 is geen moleculaire verbinding. Dit komt omdat AlF3 is aanwezig in gehydrateerde vorm die x hoeveelheden watermoleculen heeft die aan de verbinding zijn gekoppeld. Bovendien bestaat het in dimere vorm. Daarom kunnen de stoichiometrische coëfficiënten niet direct worden verklaard door het totale aantal atomen dat erin aanwezig is.

De x kan variëren van 1 tot 3 of meer. Het wordt overvloediger aangetroffen in trihydraatvorm met 3 watermoleculen gehecht aan AlF3.

Conclusie

AlF3 is een niet-polair ionisch molecuul dat wordt gebruikt als een gesmolten zout of een elektrolyt in elektrolyseprocessen. Het is aanwezig in dimeervorm in vaste toestand.

Lees meer over het volgen van de Lewis-structuur

HgBr2
PF2Cl3
CH2N2
N2F4
KClO4
CH2Br2
N2O2
N2O5
NH3Cl+
POF3
CuO
K2CO3
Na3PO4
NH2O
Na2SO3 
N2F2 
NH2-
CuSO4 
IF6+
NH4NO3 
CH2S
NH3O 
N2H2 
NOBr
NH2COOH
Na3N
LiBr 
KClO3
CH3NO2
N2O3
IBr4-
P2H4
PF6-
Al2S3
BrCl5
P2O5
AlI3
BrO-
IF
ClI3
Ca3N2
CH3I
Cl2O7
CH2I2
AlCl3
PH5
BrF
PF3Cl2
BrF4-
GaCl3

Lees ook: