Cf2h2 lewisstructuur, hybridisatie: 9 feiten die u niet kent!

by

Difluorethaan (C2H2F2) heeft twee koolstofatomen (C), elk met 4 valentie-elektronen, verbonden door een enkele binding. Elk C-atoom is ook gebonden aan één waterstofatoom (H) en één fluoratoom (F). De Lewis-structuur toont vier enkele bindingen (twee CH en twee CF), zonder alleenstaande paren op de koolstofatomen, met behulp van 18 valentie-elektronen. C2H2F2 neemt rond elk koolstofatoom een ​​tetraëdrische geometrie aan met bindingshoeken van bijna 109.5°, kenmerkend voor sp³-hybridisatie. Het molecuul is over het algemeen niet-polair, met polaire CF- en CH-bindingen als gevolg van verschillen in elektronegativiteit (C: 2.55, F: 3.98, H: 2.20). Deze structuur beïnvloedt de fysieke eigenschappen en reactiviteit ervan, zoals bij koeltoepassingen.

cf2h2 lewis-structuur

Difluormethaan is een haloalkaan verbinding met twee fluoratomen. De sterke koolstof-fluorbindingen in dit molecuul bepalen de chemische eigenschappen.

Feiten over difluormethaan

Difluormethaan is een organische dihalogeenverbinding. De molecuulformule is CH2F2. Twee waterstofatomen in methaan zijn vervangen door een fluoratoom. Het heeft andere namen zoals difluorethyleen, HFC-32, methyleenfluoride.

Het is een kleurloze stof met een gasvormig karakter. Het heeft een hoge thermische stabiliteit. Maar het kookpunt en het smeltpunt blijkt erg laag te zijn, dat is -1360C en -520C respectievelijk. Het is een stof met 52.024 g/mol die een endotherm proces kan ondergaan. Het wordt gebruikt als koelmiddel en als brandblusser.

Lewis-structuur van difluormethaan, CH2F2

Structuren van moleculen die door dit concept worden getrokken, zijn een gemakkelijke manier om de vorming van bindingen tussen verschillende atomen te begrijpen. Hier worden de elektronen en bindingen respectievelijk aangeduid met stippen en lijnen. Dus structuren kunnen worden aangeduid als Lewis-puntstructuren.

Difluormethaan wordt gevormd door de vervanging van twee waterstofatomen door fluor. De som van de valentie-elektronen in difluormethaan is 20.

Koolstof is het centrale atoom en alle vier de andere atomen zijn eromheen geplaatst samen met hun valentie-elektronen. Koolstof vormt vier vaste bindingen met twee fluor en waterstof.

cf2h2 lewis-structuur
Lewis-structuur van CH2F2

Resonantie in difluormethaan, CH2F2

De beweging van elektronen in combinatie met een atoom resulteert in meer dan één structuur voor een molecuul. Dergelijke structuren worden resonantiestructuur genoemd en het proces is resonantie. Meestal is dit te zien in dubbel gebonden verbindingen. Het is belangrijk om de elektronische rangschikking van atomen tijdens resonantie te behouden. Er is geen resonantiestructuur gevonden voor difluormethaan.

Difluormethaan, CH2F2  Octetregel

We weten allemaal dat difluormethaan bestaat uit één koolstof gebonden met twee waterstof en fluor. Koolstof is het middelste atoom en heeft vier buitenste elektronen. Rond het koolstofatoom zijn fluor en waterstof met zeven en één buitenste elektronen aanwezig.

Wanneer de bindingsvorming plaatsvindt, verwerft koolstof nog vier elektronen van fluor en waterstof. Dus de valentieschil is nu gevuld met acht elektronen. Evenzo heeft fluor zeven vóór het vormen van een binding en acht na het maken van een binding.

Maar waterstof heeft slechts twee elektronen nodig voor een stabiel bestaan ​​en het wordt verkregen door middel van bindingen. Dus koolstof en fluor gehoorzamen aan de octetregel. Hoewel waterstof zich niet aan de octetregel houdt, is het stabiel.

2 1
Octetregel in CH2F2

Difluormethaan, CH2F2 Vorm en Bond-hoek:

Moleculen krijgen een andere vorm na hun bindingsconstructie. Ze kunnen een andere vorm hebben, afhankelijk van de eenzame paren die in het centrale atoom aanwezig zijn. Hier heeft de centrale koolstof geen eenzame paren en is AX4 type. Dus de geometrie is tetraëdrisch met een hoek van 109.50 .

Hier zijn er twee verschillende bindingen. De ene is koolstof-fluor en de laatste is koolstof-waterstof. De polariteit van de eerste is veel groter dan de laatste.

3 1
Vorm en hoek van CH2F2

Difluormethaan, CH2F2 Alleenstaande paren

Het aantal elektronen dat geen enkele rol speelt bij de vorming van bindingen, is het enige elektronenpaar. Hier is er geen eenzaam paar voor koolstof en waterstof. Maar er zijn eenzame paren geassocieerd met twee fluoratomen. Van de zeven buitenste elektronen wordt er maar één gebruikt voor binding en de overige zes bestaan ​​als drie eenzame paren. In totaal zijn hier dus zes eenzame paren aanwezig.

Difluormethaan, CH2F2 Formele aanklacht

De lading die aan de atomen wordt gegeven na de constructie van de binding, wordt formele lading genoemd. Het kan positief of negatief en nul zijn.

Formele lading = valentie-elektronen - nee. van punten - nee. van obligaties

Formele lading van koolstof = 4-0-4 = 0

Formele lading van fluor = 7-6-1 = 0

Formele lading van waterstof = 1-0-1 =0

Formele lading van koolstof, fluor en waterstof is nul.

Difluormethaan, CH2F2  valentie-elektronen

Het totale aantal elektronen dat wordt gezien in de buitenste schil van een atoom dat een belangrijke rol speelt bij de vorming van bindingen, wordt valentie-elektronen genoemd. De totale valentie-elektronen in difluormethaan wordt gevonden door de som van de valentie-elektronen in elk atoom te nemen. Zo is het

Valentie-elektronen in koolstof - 4

Valentie-elektronen in fluor - 7

Valentie-elektronen in waterstof - 1

Dus totaal in difluormethaan, CH2F2 is 4+7×2+1×2 = 20 elektronen.

Difluormethaan, CH2F2 hybridisatie

Difluormethaan blijkt een viervlakkig molecuul in vorm die sp . volgt3 hybridisatie. tijdens sp3 hybridisatie van de s- en p-orbitalen van koolstofatoomoverlappen om een ​​nieuwe set sp . te geven3 orbitalen met gelijke vorm en energie. Dan combineren ze met waterstof- en fluoratomen, orbitalen delen hun elektronen met deze sp3 orbitalen om bindingen te vormen.

4 1
Hybridisatie in CH2F2

Difluormethaan, CH2F2 oplosbaarheid

Difluormethaan is niet goed oplosbaar in alle oplosmiddelen. Een van de redenen hiervoor is de sterke koolstof-fluor binding. Er is vanderwaals dispersiekracht en er bestaan ​​dipool-dipool interacties tussen difluormethaan moleculen.

Wanneer we dit in water proberen op te lossen, is er meer energie nodig om deze interacties te overwinnen. Het moet de energie overwinnen als gevolg van waterstofbinding tussen watermoleculen. Het is dus moeilijk om deze bindingen te verbreken en nieuwe te creëren met het haloalkaan en water.

Daarom is het spaarzaam mengbaar met water, ook al is het polair. Maar difluormethaan blijkt oplosbaar te zijn in ethanol.

Is difluormethaan, CH2F2 Ionisch of niet?

Difluormethaan is een covalente verbinding die wordt gevormd door het gemeenschappelijk delen van elektronen tussen koolstof, waterstof en fluor. Het volgt sp3 hybridisatie. Het is dus geen ionische verbinding.

Is difluormethaan, CH2F2 Polair of niet?

Difluormethaan is een polaire verbinding. De elektronegativiteit van koolstof, fluor en waterstof is 2.55, 3.98, 2.20. Fluor is het meest elektronegatieve atoom, dus de elektronen in koolstof-fluorbinding zijn altijd in de richting van het fluoratoom.

Dus fluor heeft een gedeeltelijke negatieve lading en koolstof heeft een gedeeltelijke positieve lading. De koolstof-fluorbinding is dus sterk gepolariseerd. Het elektronegativiteitsverschil van koolstof en waterstof is 0.35, wat erg laag is.

Dus de polarisatie is laag in vergelijking met CF-binding. Vanwege het hoge elektronegativiteitsverschil dat wordt waargenomen in koolstof-fluor- en koolstof-waterstofbindingen, blijkt difluormethaan een polair molecuul te zijn.

Is difluormethaan, CH2F2  Zuur of basisch?

De binding tussen koolstof – fluor is erg sterk, dus de binding kan niet zo gemakkelijk worden verbroken. Daarom ondergaat difluormethaan geen enkele chemische reactie. Dus zuurgraad en basiciteit zijn niet te onderscheiden.

Conclusie

Difluormethaan, CH2F2 is een stabiele covalent gebonden verbinding die polair is. Het is vanwege de sterke koolstof-fluor binding. Hieruit volgt sp3-hybridisatie met tetraëdrische vorm en hoek is ongeveer 109.50. Zijn Lewis-structuur wordt hier in dit artikel getekend. Het heeft 20 valentie-elektronen met zes eenzame paren rond twee fluoratomen zonder formele lading.

Lees ook: