Clf5 lewis-structuur, kenmerken: 13 feiten die u moet weten:

Dit artikel gaat over ClF5 (chloorpentafluoride), wat een interhalogeenverbinding. Laten we enkele interessante feiten over deze verbinding weten.

In de ClF5 Lewis-structuur is het centrale chloor (Cl) -atoom door enkele bindingen aan 5 fluor (F) -atomen gebonden. Het ClF5-molecuul bevat 16 alleenstaande paren, elk fluoratoom heeft 3 alleenstaande paren en één alleenstaand paar is aanwezig op het chlooratoom.

Hoeveel valentie-elektronen zijn aanwezig in de ClF5 Lewis-structuur?

In het ClF5-molecuul heeft zowel het chlooratoom als het fluoratoom 7 elektronen in zijn valentieschil.

Valentie-elektronen berekenen in ClF5-molecuul-

Aldus

  in ClF5-molecuul zijn er in totaal 42 valentie-elektronen.

Stappen om de Lewis-structuur van ClF5 . te tekenen

De stapsgewijze uitleg om het Lewis-diagram van ClF5 te tekenen -

 Stap 1: Bereken de totale valentie-elektronen die aanwezig zijn in het ClF5-molecuul

We beginnen met het vinden van het aantal valentie-elektronen in het ClF5-molecuul.

(Valentie-elektronen zijn het aantal elektronen dat aanwezig is in de valentieschil van een atoom)

Zowel de elementen die fluor als chloor zijn, behoren tot groep 17^th dus het aantal valentie-elektronen voor zowel chloor als fluor is 7.

Valentie-elektronen berekenen in ClF5 –

Stap 2: Bepaal het centrale atoom

Tijdens het tekenen van de Lewis-puntstructuur houd altijd het minst elektronegatieve atoom in het midden.

Omdat we weten dat elektronegativiteit in een periode van links naar rechts toeneemt en van boven naar beneden afneemt in een groep, is chloor minder elektronegatief dan fluor.

Opmerking: Fluor is het meest elektronegatieve element in het periodiek systeem

houd het minst elektronegatieve atoom chloor in het midden en het 5 fluoratoom eromheen en teken de skeletstructuur voor ClF5-molecuul.

Stap 3: Plaats een binding of elektronenpaar tussen Cl en F-atoom

 Plaats twee elektronen (elektronenpaar) tussen chloor- en fluoratomen om een ​​chemische binding aan te duiden.

Stap 4: Maak de buitenste atomen blij door hun octet te voltooien

Elementen van de hoofdgroep werden blij toen ze de octetconfiguratie van hun dichtstbijzijnde edelgaselement hadden bereikt (18^th groep). Dit noemen we de Octetregel (uitzondering: waterstof voltooit de dubbele configuratie zoals die van het edelgas He).

Stap 5: Zet de overige elektronen op het centrale atoom:

ClF5 heeft 42 valentie-elektronen, waarvan 10 elektronen worden gebruikt bij het vormen van bindingen tussen Cl en F, terwijl 30 elektronen als eenzame paren aanwezig zijn op de omringende 5 fluoratomen en er nog twee elektronen over zijn.

we houden deze twee elektronen nu op het centrale chlooratoom.

Stap 6: Controleer de formele kostenwaarde

Voordat we dit bevestigen als onze laatste Lewis-structuur diagram, zullen we de formele lading van elk atomair element in het ClF5-molecuul controleren.

Formele lading = Valentie-elektronen - 0.5 * bindende elektronen - niet-bindende elektronen

Voor het centrale atoom Chloor –

Aantal niet-bindende elektronen van chloor = 2

Aantal bindingselektronen van chloor = 10

Formele lading voor chloor = 7 – 0.5*10 – 2 = 0

Voor de buitenste atomen Fluor –

Aantal niet-bindende elektronen van fluor = 6 (3 alleenstaande paren)

Aantal bindingselektronen van fluor = 2

Formele lading voor fluoratoom =7 – 0.5*2 – 6 = 0

Omdat de F- en O-elementen zo min mogelijk formele ladingen hebben, betekent dit dat we onze perfect . hebben verkregen Lewis-structuur.

Wat is de formele lading van atomen die aanwezig zijn in het Lewis-structuur ClF5-molecuul?

Formele lading is de elektrische lading die aan een atoom in een molecuul wordt gegeven wanneer alle elektronen in een binding gelijk worden gedeeld of terwijl het elektronegativiteitsverschil van atomen wordt genegeerd.

Formele lading = Valentie-elektronen - 0.5 * bindende elektronen - niet-bindende elektronen

Voor het centrale atoom Chloor –

Aantal niet-bindende elektronen van chloor = 2

Aantal bindingselektronen van chloor = 10

Formele lading voor chloor = 7 – 0.5*10 – 2 = 0

Voor de buitenste atomen Fluor –

Aantal niet-bindende elektronen van fluor = 6 (3 alleenstaande paren)

Aantal bindingselektronen van fluor = 2

Formele lading voor fluoratoom =7 – 0.5*2 – 6 = 0

Is ClF5 een uitzondering op de octetregel?

Volgens de octetregel proberen hoofdgroepelementen een octetconfiguratie te krijgen van hun dichtstbijzijnde edelgaselement. In het ClF5-molecuul bereiken alle 5 fluoratomen hun octet. Alle 5 fluoratomen hebben drie niet-gebonden paren en een gebonden paar eromheen.

Maar het centrale chlooratoom heeft vijf gebonden paren en één eenzaam paar eromheen, waardoor de totale omringende elektronen 12 zijn.

Het ClF5-molecuul is dus een uitzondering op de octetregel.

Waarom is de elektronengeometrie van ClF5 octaëdrisch, hoewel het molecuul een vierkante piramidale geometrie heeft?

ClF5-molecuul heeft 42 valentie-elektronen.

Van de 42 elektronen -

• 10 elektronen zijn aanwezig als gebonden paren tussen fluor- en chlooratomen
• 30 elektronen zijn aanwezig als eenzame paren op de vijf fluoratomen.
• Twee elektronen zijn aanwezig op het centrale atoom Chloor als alleenstaande paren.

Omdat de elektronengeometrie wordt gevonden door zowel de gebonden paren als de alleenstaande paren in een molecuul te beschouwen, is de elektronengeometrie van het Clf5-molecuul vierkant piramidaal.

Waarom zijn de bindingshoeken in ClF5 iets minder dan 90 graden en niet precies 90 graden?

Vanwege de aanwezigheid van een eenzaam paar op het centrale chlooratoom dat afstoting veroorzaakt met de bindingsparen, wordt de bindingshoek van axiale en equatoriale F groter vervormd, wat resulteert in bindingshoeken van minder dan 90 graden.

De bindingshoeken in ClF5 zijn dus iets minder dan 90 graden.

Hoe de moleculaire / elektronengeometrie van het ClF5-molecuul te achterhalen?

Om deze vraag te beantwoorden, gebruiken we het VSEPR-model -

De lange vorm van VSEPR is de theorie van Valence Shell Electron Pair Repulsion

Door de VSEPR-theorie te gebruiken, kunnen we de driedimensionale moleculaire geometrie van elk molecuul kennen, wat we niet kunnen doen met behulp van de Lewis-structuur die alleen de 2-dimensionale geometrie kan voorspellen.

De geometrie van ClF5 kan op de volgende manieren worden gevonden:

1)Aantal eenzame paren aanwezig op de chloor (Cl) in zijn Lewis-structuur is -

           Eenzaam paar = 0.5 * (valentie-elektronen op Cl - aantal atomen gehecht aan Cl)

                             = 0.5*(7-5)

                             = 1     

2) Hybridisatie van chlooratoom -

         Hybridisatie van chloor in ClF5 is -

  Hybridisatiegetal = aantal atomen gehecht aan Cl + NO. van eenzame paren op Cl

                                          = 5 + 1

                                          = 6

Als het hybridisatiegetal van 6 is de hybridisatie van het ClF5-molecuul sp3d2

3) VSEPR-notatie gebruiken om de moleculaire geometrie te krijgen -

Nu is de VSEPR-notatie AXnEx

AXnEx-notatie

Waar,

 A is het centrale atoom

 (In ClF5 is chloor het centrale atoom)

 X zijn de atomen gebonden aan het centrale atoom,

(In ClF5 zijn F de atomen gebonden aan het centrale atoom)

n is het aantal atomen

(In ClF5, n=5)

 E is eenzame elektronenparen aanwezig op het centrale atoom

x is het aantal alleenstaande paren

(In ClF5, x=1)

Dus voor ClF5-molecuul is de AXnEx-formule AX5E1

Volgens de VSEPR-kaart heeft het molecuul met de AX5E1-formule een moleculaire vorm als vierkant piramidaal.

Omdat ClF5 de AX5E1-notatie heeft, is de moleculaire geometrie van ClF5 vierkant piramidaal 

Waarom is ClF5 een polair molecuul?

Een molecuul wordt polair genoemd wanneer -

• Elektronegativiteitsverschil tussen de gebonden atomen is meer dan O.4
• Het bevat een polaire binding met een positief en een negatief uiteinde.
• Het heeft een asymmetrische geometrie, zodat de dipolen niet worden geannuleerd.

Maar soms kan een molecuul met een polaire binding niet-polair blijken te zijn vanwege de symmetrische verdeling van ladingen, zodat het resulterende dipoolmoment 0 is.

Chloorpentafluoride (ClF5) is een polair molecuul vanwege de volgende redenen:

• Elektronegativiteitsverschil tussen chloor (elektronegativiteit 3.16) en fluor (elektronegativiteit 3.98) is 0.82
• ClF5 is een asymmetrisch molecuul omdat het centrale atoom Chloor een eenzaam paar heeft.

Hybridisatie in ClF5

Hybridisatie is de fusie van atomaire orbitalen van het atoom in een molecuul om orbitalen van gelijke energie en oriëntatie te vormen

In ClF5 vormt het centrale chlooratoom vijf enkelvoudige bindingen met 5 fluoratomen en is er een eenzaam paar op aanwezig.

Om bindingen met fluoratomen te vormen, ondergaan de orbitalen van het chlooratoom hybridisatie.

De elektronische configuratie van de grondtoestand van chloor en fluor zijn -

Chloor (grondtoestand): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

Fluor (grondtoestand): 1S2 2S2 2P5

Elektronische configuratie van chloor na het verkrijgen van elektronen door het vormen van bindingen met fluor-

Chloor 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

Sterisch getal = aantal sigma-bindingen rond het centrale atoom + aantal eenzame elektronenparen op het centrale atoom

Sterisch getal = 5 + 1 = 6

Dus hybridisatie voor chloor in het ClF5-molecuul is Sp3d2

Doet ClF5 vertoont resonantie?

Een molecuul kan resonantie vertonen wanneer -

• Er is een interactie tussen twee pi-bindingen in het molecuul

             or

• Er is een interactie tussen een pi-binding en een eenzame elektronen die aanwezig zijn op een aangrenzend atoom in een molecuul.

ClF5 vertoont geen resonantie omdat er geen pi-bindingen aanwezig zijn in het ClF5-molecuul. 

Waarom is chloorpentafluoride een covalente verbinding, ook al bevat het elektronegatieve atomen?

Omdat het elektronegativiteitsverschil tussen de halogenen, chloor en fluor laag is, is ClF5 een covalente verbinding.

Is ClF5 neutraal van aard?

Ja, ClF5 is neutraal van aard en bevat twee verschillende halogeenatomen: één chloor- en vijf fluoratomen.

Conclusie:

Chloorpentafluoride is een interhalogeenverbinding. Het volgt niet de octetregel. Het heeft een vierkante piramidale geometrie. ClF5 is een polair molecuul met een dipoolmoment van 0.82D. Het vertoont geen resonantie. Het is neutraal van aard.

Lees ook:

• Br3 Lewis-structuur
• Mgi2 Lewis-structuur
• So3 Lewis-structuur
• Chch Lewis-structuur
• Ccl4 Lewis-structuur
• Io4 Lewis-structuur
• Sbr4 Lewis-structuur
• Chclo Lewis-structuur
• Baf2 Lewis-structuur
• Nco Lewis-structuur

Sonali Jham

Hallo...Ik ben Sonali Jham. Ik heb mijn postdoctorale opleiding scheikunde afgerond en ook de B. Ed. Ik ben docent en diëtist van beroep.
Mijn hobby is lezen en schilderen.
Laten we verbinding maken via LinkedIn-