Cf4 Lewis-structuur, kenmerken: 13 feiten die u moet kennen

by

cf4 Lewis-structuur en andere belangrijke details met betrekking tot tetrafluormethaan zullen in dit artikel worden besproken.

Tetrafluormethaan, CF4 is een haloalkaan of halo-methaan gevormd door vier waterstofatomen van methaan te vervangen door fluoratomen. Het is een kleurloos, geurloos gas dat als koelmiddel wordt gebruikt. Het is een onbrandbaar gas.

Hoe teken je tetrafluormethaan, CF4 Lewis-structuur?

Wanneer twee of meer atomen samenkomen, vindt er een proces plaats dat bindingsvorming wordt genoemd. Dat doen ze op twee manieren. Een daarvan is het delen van elektronen en de laatste is het doneren of accepteren van elektronen. Omdat het een groot proces is, moeten we het op een eenvoudige manier begrijpen.

Hiervoor gebruiken we bepaalde eenvoudige structuren die laten zien hoe bonding plaatsvindt. Dit concept is gebaseerd op structuren worden Lewis . genoemd punt structuren. Het wordt getekend door rekening te houden met valentie-elektronen. Deze elektronen worden aangegeven met stippen en bindingen via lijnen.

Elektronen worden aangegeven met stippen, dus het heet Lewis-puntstructuren. Hier worden de fijne details uitgelegd van het weergeven van de Lewis-structuur van tetrafluormethaan.

  • In de eerste stap moeten we de som van de valentie-elektronen van elk atoom in tetrafluormethaan vinden. De som van de valentie-elektronen in koolstof en fluor is 4+7×4 = 32 elektronen.
  • Teken het symbool van een koolstofatoom dat is ingesloten met vier fluor aan de vier zijden, samen met hun valentie-elektronen. De valentie-elektronen gekoppeld aan koolstof worden ook aangeduid met stippen.
cf4 lewis-structuur
Valentie-elektronen van CF4
  • In deze laatste stap gaan we kijken hoe dit een band vormt. De koolstof en fluor delen hun buitenste elektronen en maken vier stevige bindingen. Die bindingen worden aangegeven door vier lijnen in de structuur.
222
Lewis-structuur van CF4

Tetrafluormethaan, CF4 Resonantie


Laten we het hebben over de organisatie van elektronen rond de bindingen en atomen. We kunnen deze elektronen op meer dan één manier rangschikken. Elke organisatie geeft nieuwe structuren. Die structuren worden resonantiestructuur genoemd en het fenomeen is resonantie. Wanneer we deze structuren schetsen, mogen de bindingen die bij de atomen horen niet worden gewijzigd of verwijderd.

Als het dat doet, wordt de hele structuur van die verbinding vernietigd. Gewoonlijk vertonen dubbelgebonden verbindingen dit fenomeen. In tetrafluormethaan kunnen de elektronen maar op één manier worden gerangschikt. Er zijn dus geen structuren meer mogelijk voor dit molecuul. Er is dus geen resonerende structuur.

Tetrafluormethaan, CF4 Vorm

Atomen die aan elkaar zijn verbonden als gevolg van het maken van bindingen, hebben altijd de neiging om bepaalde posities van het centrale atoom in te nemen. Ze doen dit om hun stabiliteit te laten bestaan. Die positionering van atomen in een binding geeft ze een bepaalde vorm. Het kan lineair, tetraëdrisch, piramidaal, triagonaal zijn, afhankelijk van de gemaakte bindingen en atomen. De vorm van tetrafluormethaan is: viervlakkig.

333
Vorm van CF4

Tetrafluormethaan, CF4 Formele aanklacht

De positieve, negatieve of neutrale lading die aan elk atoom in een molecuul wordt gegeven dat een stabiele binding heeft gevormd, is de formele lading. De formele ladingsberekeningsvergelijking is

Formele lading = valentie-elektronen - Aantal punten - Aantal bindingen

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

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

Dus de hele formele lading van atomen in CF4 is nul.

Tetrafluormethaan, CF4 Bond hoek:

De hoek die wordt gevormd als gevolg van de bindingsconstructie wordt de bindingshoek genoemd. Het kan verschillen, afhankelijk van de vorm van het molecuul. Soms ondergaan de waarden een kleine variatie als gevolg van andere factoren, zoals de lengte van de binding, een eenzaam elektronenpaar, afstotingsfactoren. Tetrafluormethaan maakt een hoek van 109.50 tussen koolstof-fluorbindingen.

444
Bond hoek van CF4

Tetrafluormethaan, CF4 Octetregel

Op basis van de octetregel moeten er acht elektronen in de buitenste schil van elk atoom zijn om in een stabiele toestand te zijn. Hier heeft fluor zeven elektronen en koolstof heeft er vier in hun buitenste schil. Wanneer ze samen combineren, deelt elk van hen hun elektronen met elkaar. Dan krijgt koolstof vier extra elektronen en krijgt elk fluor één elektron. Dus koolstof en fluor krijgen in totaal acht elektronen in hun valentieschil. Dus gehoorzamen ze octetregel volledig.

Tetrafluormethaan, CF4 Eenzaam elektronenpaar

Soms gaan alle valentie-elektronen niet voor het opbouwen van een binding. Sommigen van hen zullen in de schaal blijven. Die elektronen worden eenzame elektronenpaar genoemd.

Tetrafluormethaan, CF4 valentie-elektronen

De elektronen die in de valentieschil van een atoom worden gevonden en die een cruciale rol spelen bij het maken van bindingen, zijn de valentie-elektronen. Het wordt meestal gevonden in de buitenste schil van een atoom.

Totale valentie-elektronen in CF4 = 4+7×4 = 32 elektronen.

Tetrafluormethaan, CF4 hybridisatie

Het samenvoegen van atomaire orbitalen van een atoom om nieuwe orbitalen te creëren, wordt hybridisatie genoemd. De verenigde orbitalen zijn verschillend in energie, maar de nieuwe gevormde zijn gelijk in hun energie. Er zijn verschillende soorten van dit proces, afhankelijk van de orbitalen die zijn gecombineerd. Ze zijn sp, sp2,sp3,sp3d2, sp3d.

In tetrafluormethaan bestaan ​​vijf atomen. Eén koolstofatoom en vier fluoratomen. Hier is koolstof het centrale of middelste atoom. Laten we het hebben over hybridisatie.

Carbon Fibre (grondtoestand)   1s2 2s2  2p2

Carbon Fibre (opgewonden toestand)   1s2 2s2  2p3

555
Hybridisatie bij CF4

Dus één s- en drie p-orbitalen in koolstof hybridiseren om vier sp-hybride-orbitalen te vormen. Dus hier vindt sp3-hybridisatie plaats. Ze zijn niet te onderscheiden van vorm. Dan arriveert het vier fluoratoom met één elektron in 2pz orbitaal en deelt met de vers gevormde sp3 orbitalen. De vorm van tetrafluormethaan is tetraëdrisch met een gemaakte hoek is 109.50.

Oplosbaarheid van tetrafluormethaan, CF4

Het vermogen van een stof genaamd opgeloste stof om op te lossen in een andere stof, oplosmiddel genaamd, wordt oplosbaarheid genoemd. De opgeloste stof en het oplosmiddel kunnen vast, vloeibaar of gasvormig zijn. Water, ethanol, aceton, diethylether, benzeen en hexaan zijn enkele van de meest gebruikte oplosmiddelen om stoffen op te lossen. CF4 is gedeeltelijk mengbaar in water, terwijl het mengbaar is in benzeen en chloroform.

Dit komt omdat als het in water wordt opgelost, het de waterstofbruggen tussen watermoleculen moet verbreken. Hiervoor is meer energie nodig. Als gevolg van minder energie die vrijkomt tijdens CF4 watersolvatatie, CF4  niet in staat om op te lossen in water.

Ongeveer 18.8 mg/L Tetrafluormethaan is mengbaar in water bij 200C. Maar in het geval van organische oplosmiddelen is de energie die vrijkomt als gevolg van solvatatie van tetrafluormethaan veel meer dan de oudere bindingen tussen oplosmiddelmoleculen. Dus de oudere bindingen kunnen gemakkelijk worden verbroken en er wordt een nieuwe gevormd.

Is tetrafluormethaan, CF4  Ionisch of niet?

Tetrafluormethaan is een covalente verbinding. Omdat elke binding wordt gemaakt door elektronen te delen tussen koolstof en fluor.

Is tetrafluormethaan, CF4  Zuur of niet?

Zuurgraad is het talent van een stof om elektronen van andere stoffen te accepteren of zuur is een stof die protonen van H-ionen in een oplossing kan doneren. Basiciteit kan worden gedefinieerd als het doneren van OH- ionen of elektronen naar andere stoffen. Tetrafluormethaan is niet zuur of basisch.

Het is een neutrale verbinding. Wanneer het water reageert, vormt het waterstoffluoride. Waterstoffluoride is een van de zwakke zuren. Dus tetrafluormethaan is neutraal, maar wanneer opgelost in water komt HF vrij, dat zuur van aard is.

 Is tetrafluormethaan, CF4 Polair of niet?

Wanneer er een hoge elektronegativiteitsverandering wordt waargenomen tussen verschillende bindingen die in een atoom aanwezig zijn, zal hun polariteit anders zijn. Polariteit ontstaat gewoonlijk door de aanwezigheid van een elektronegatief atoom in een molecuul. De meeste elementen in de halogeengroep bleken altijd elektronegatief van aard te zijn.

Hier in tetrafluormethaan zijn er vier koolstoffluorbindingen en hun elektronegativiteiten zijn hetzelfde. Maar de obligaties in CF4 zijn op gelijke afstand van elkaar, het dipoolmoment van elke binding werd geannuleerd en daarom krijgt het een niet-polair karakter.

Conclusie

Tetrafluormethaan, CF4, is een niet-polair, sp3-gehybridiseerd, covalent molecuul dat zuur is in water. Het heeft 32 valentie-elektronen waarvan 12 eenzame paren aanwezig zijn in fluor. Zijn Lewis-structuur wordt hier ook getekend. De formele lading van CF4 is nul met tetraëdrische vorm en hoek 109.50.

Lees ook: