NF3 Lewis-structuur: tekeningen, hybridisatie, vorm, ladingen, paren

We zullen het hebben over de structuur van NF3 Lewis, formele ladingen, geometrie, hybridisatie en het gebruik van NF₃ in dit artikel.

Stikstoftrifluoride (NF₃) is een anorganisch, kleurloos, onbrandbaar, giftig gas met een licht muffe geur. in de NF₃ molecuul, stikstof is gehecht aan drie fluoratomen via een enkele binding en heeft een molecuulgewicht van 71.00 g/mol.

Hoe de NF . te tekenen₃ lewis structuur?

Laten we de NF . tekenen₃ lewis structuur stap voor stap;

Tel eerst het aantal valentie-elektronen in het molecuul NF₃

N ( Z= 7) = [Hij] 2s²2p³  ie 5 valentie-elektronen zijn aanwezig

Omdat in de buitenste schil van de stikstof 5 elektronen aanwezig zijn

F (Z = 9) = [Hij] 2s²2p⁵  dwz er zijn slechts 7 elektronen beschikbaar voor binding

Totaal valentiegetal = 5 + 7*3 = 26 valentie-elektronen.

Alvorens de atomen te rangschikken, moet men weten welk atoom de centrale positie zal innemen. Volgens de elektronegativiteitsregel zal het atoom met een minder elektronegatieve aard die positie innemen. Daarom zal stikstof in het midden komen en de rest van de atomen zullen perifere posities innemen.

1. Volgens de sigma-bindingsregel zullen we eerst een enkele binding tussen de atomen maken en vervolgens doorgaan met de verdere rangschikking. 

• Na het maken van de enkele binding, is het tijd om de rest van de elektronenparen te rangschikken als één binding = 2 elektronen, dwz 6 elektronen van de 26 elektronen zijn al gerangschikt. Daarom vertrokken we met 20 elektronen. Laten we nog meer elektronen toewijzen om een ​​duidelijk beeld te krijgen van de NF3 lewis structuur.

                                                         NF₃ lewis structuur.

NF3-valentie-elektronen

Zoals uitgelegd in de eerste stap van de structuur van Lewis, zijn de valentie-elektronen de elektronen die beschikbaar zijn voor binding. Ook wordt de valentie van een atoom bepaald door het aantal elektronen in de buitenste schil.

Waarom worden alleen de buitenste elektronen alleen als valentie-elektronen beschouwd?

 Laten we dit begrijpen door het voorbeeld van een stikstofatoom te nemen. Omdat stikstof tot groep 15 behoort en atoomnummer zeven heeft. De elektronische configuratie van de stikstof:

N ( Z=7) = 1s² 2s² 2p³

 Zoals te zien is, zijn de elektronen in 1s² orbitalen zijn het dichtst bij de kern en daarom is er meer energie nodig om ze te verwijderen; met andere woorden, ze zijn stabiel en kunnen daarom niet worden verwijderd.

Alleen de buitenste elektronen kunnen echter gemakkelijk worden verwijderd en deelnemen aan binding. Evenzo, in het geval van fluor (F (Z= 9) = 1s² 2s² 2p⁵), binnenste orbitalen nemen niet deel aan binding en slechts 7 elektronen in de buitenste zijn over voor binding. Nu, zoals hierboven besproken, zijn er 26 valentie-elektronen beschikbaar in de NF₃ molecule.

NF₃ lewis structuur octet regel

Elk atoom wil stabiliteit bereiken; in termen van chemie verwijst stabiliteit naar de stabiele elektronische configuratie. Daarom wil elk individueel atoom de elektronische configuratie van het edelgas bereiken, omdat edelgassen de buitenste elektronische omhulsels hebben vervuld die verantwoordelijk zijn voor hun stabiliteit. Dit staat bekend als de octetregel.

Laten we eens kijken of de NF3 lewis structuur gehoorzaamt aan de octetregel of niet?

Zoals aangegeven in figuur 2 heeft stikstof na binding 8 elektronen. Evenzo heeft elk F-atoom ook 8 elektronen in hun buitenste schillen. Het geeft de vervulling van de octetregel aan.

NF3 lewis structuur eenzame paren

 Eenzame paren behoren tot die categorie elektronen die beschikbaar zijn voor binding, maar niet deelnemen tijdens bindingsvorming. Opnieuw verwijzend naar de picturale weergave van de NF3 lewis structuur (figuur 2), is er slechts één eenzaam paar aanwezig op het stikstofatoom terwijl het fluoratoom 6 ongebonden elektronen heeft.

NF3 lewis structuur formele lading

De formele lading kan worden berekend met de onderstaande formule:

Berekening van formele lading voor stikstofatoom

Valentie-elektronen = 5 (zoals behorend tot de tweede groep)

Ongebonden elektronentelling = 2

Gebonden elektronen = 6

FC = 5 – 2 – 6/2 = 0

Berekening van formele lading voor fluoratoom

Totaal aantal valenties = 7

Ongebonden elektronentelling = 6

Gebonden elektronen = 2

FC = 7 -6 – 2/2 = 0

Dus totale formele lading = 0

NF3 lewis structuurresonantie

kan NF₃ resonantie tonen?

Over het algemeen verwijst resonantie alleen maar naar de beweging van elektronen van het ene paleis naar een andere plaats. Echter, in de NF3 lewis structuur, resonantie is niet mogelijk omdat er geen lege orbitalen meer zijn in fluororbitalen, zodat het eenzame stikstofpaar kan deelnemen

NF3-hybridisatie

Het proces van hybridisatie lost het mysterie achter de vorming van moleculen op. Laten we de vermenging van stikstof- en fluoratomen van NF . begrijpen₃ stap voor stap

1. De elektronische rangschikking van elektronen van beide participatie-elektronen in hun grondtoestand wordt hieronder gegeven:

• 2. De elektronische rangschikking van elektronen van beide participatie-elektronen in hun aangeslagen toestand wordt hieronder gegeven:

• 3. vorming van NF₃

NF3 Lewis-structuurvorm:

De vorm van NF₃ is hierbij een belangrijk aspect. Zoals we al weten, is de hybridisatie van NF₃ is SP₃. Daarom wordt verwacht dat de vorm van de NF3 tetraëdrisch is. Dit is hier echter niet het scenario. De vorm van NF₃ is trigonaal piramidaal van aard. Dit komt door de aanwezigheid van lone pair op het stikstofatoom, zoals we zagen in de NF₃ lewis structuur.

NF3 lewis structuurhoek:

 Zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding, is de bindingshoek ongeveer 102.5^o in NF₃ aangezien de moleculaire geometrie trigonaal piramidaal is en een eenzaam paar heeft waardoor de standaard tetraëdrische hoek van 109^o is afgeweken en gedaald tot 102.5^o.

NF3 gebruikt

Stikstoftrifluoride wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van micro-elektronica zoals LCD's en dunnefilmzonnecellen, aangezien de halfgeleiders die in deze apparaten worden gebruikt, zijn gemaakt van stikstoftrifluoride.

NF₃ wordt gebruikt in chemische lasers zoals waterstoffluoride en deuteriumfluoride lasers.

De belangrijkste toepassing van NF₃ bevindt zich in het siliciumverwijderingsproces. Het heeft het voordeel van minder restverontreiniging en dissocieert gemakkelijk in vergelijking met geperfluoreerde verbindingen en zwavelhexafluoride bij lage druk. Afgezien daarvan, NF₃ wordt ook beschouwd als een milieuvriendelijk alternatief voor SF.

NF₃ wordt gebruikt in het fabricageproces en ook voor het reinigen van PECVD-kamers.

NF₃ wordt gebruikt als een stabiel fluoreringsmiddel;

Veelgestelde vragen

 IS NF3 een broeikasgas?

NF3 wordt als een broeikasgas beschouwd omdat het infrarode straling absorbeert die zeer snel door de aarde wordt uitgezonden, waardoor het een krachtig broeikasgas is.

Is NF3 polair of niet-polair?

NF₃  is polair omdat het asymmetrisch is en daarom heffen de bindingen elkaar niet op. daarom NF₃ is polair van aard.

is NF₃ giftig van aard?

Het valt onder de niet-toxische categorie. Soms echter, wanneer het in contact komt met de ogen, irriteert het en verstoort het ook de slijmvliezen, maar NF₃ is minder giftig dan de oxiden van stikstof.

Geef fysische eigenschappen van NF3

• Het is kleurloos
• Niet-toxisch
• Bestaat als gas in de natuur met een mosterdgeur

IS NF3 covalent van aard?

Ja, het is covalent van aard, aangezien zowel de atomen stikstof als fluor niet-metalen zijn. Daarom is de binding die ertussen tot stand kan komen alleen covalent.

Geef een reactie waarbij NF3 als oxidatiemiddel werkt

    Het oxideert waterstofchloride tot chloor:

   2 NC₃ + 6 HCl → 6 HF + N₂ + 3Cl₂

Hoe reageert NF3 met staal?

NF3 is compatibel met staal en ook met kunststoffen. Het zet zichzelf om in tetrafluorhydrazine wanneer het in contact komt met een metaal. Bijvoorbeeld:

    2 NC₃ + Cu → N₂F₄ + CuF₂

Geef een vergelijking waarbij NF₃ omzetten in tetra-ammoniumzouten

Stikstoffluoride reageert om ammoniumzouten te geven met SbF₅ zoals hierboven getoond:

NF₃ + F₂ + SbF₅ → NF⁺₄SbF₆-

Lees ook:

• Cabr2 Lewis-structuur
• Koh Lewis-structuur
• Xecl4 Lewis-structuur
• Ch3f Lewis-structuur
• Hbro3 Lewis-structuur
• Hclo Lewis-structuur
• Chbr3 Lewis-structuur
• Cno Lewis-structuur
• Kclo3 Lewis-structuur
• So2 Lewis-structuur

Pomila Sharma

Hallo…Ik ben Pomila Sharma. Ik heb mijn master Scheikunde gedaan met als specialisatie synthetische organische chemie. Ik heb 4 onderzoeksartikelen gepubliceerd. Ik ben erg gepassioneerd door de chemiewereld. Ik geloof dat het allemaal om chemie draait, dus laten we het samen onderzoeken.