AsF3 Struttura di Lewis, Geometria, Ibridazione: 5 passaggi (risolto)

Il trifluoruro di arsenico (AsF3) ha un atomo centrale di arsenico (As) con 5 elettroni di valenza, legati a tre atomi di fluoro (F), ciascuno dei quali contribuisce con 7 elettroni di valenza. La struttura di Lewis mostra tre singoli legami As-F e una coppia solitaria sull'atomo di As, utilizzando 26 elettroni di valenza. AsF3 mostra una geometria piramidale trigonale, con angoli di legame leggermente inferiori a 109.5° a causa della coppia solitaria sull'arsenico, indicando ibridazione sp³. I legami As-F sono polari a causa della differenza di elettronegatività (As: 2.18, F: 3.98), che contribuisce alla polarità complessiva della molecola. Questa struttura influenza la sua reattività e l'utilizzo nella sintesi chimica.

Trifluoruro di arsenico è principalmente un composto gassoso ma si trova anche allo stato solido. È strutturato piramidale con angolo di legame (F-As-F) 96.20 e la lunghezza del legame As-F è 170.6 pm. L'arsenico è sp3 ibridato in AsF3 molecola in cui sono presenti tre coppie di legami e una coppia solitaria.

Struttura di Lewis AsF3
Struttura di Lewis AsF3

Concentriamoci sui seguenti argomenti sul trifluoruro di arsenico.

Come disegnare AsF3 struttura lewis?

A conoscere il processo di disegno di una struttura lewis, per prima cosa devi sapere cos'è la struttura di Lewis. È fondamentalmente una rappresentazione strutturale di una molecola in cui gli elettroni non leganti sono mostrati attorno ai rispettivi atomi partecipanti nella struttura di lewis.

  1. Determinazione dell'elettrone di mantovana: In questa molecola, AsF3, atomo centrale, arsenico e atomi sostituenti fluoro hanno rispettivamente tre e cinque elettroni nel loro guscio più esterno.
  2. Scoprire gli elettroni di legame: Totale tre legami covalenti sono presenti in questa specie molecolare. Pertanto (3×2 = 6) gli elettroni sono coinvolti nel legame.
  3. Scoprire gli elettroni non leganti:  L'arsenico ha due elettroni non legati e il fluoro ha un totale di cinque elettroni come non legati.

AsF3 Forma della struttura di Lewis

Forma e struttura di qualsiasi molecola sono quasi due parole simili solo se non c'è repulsione che coinvolga la coppia di legami ed è presente una coppia solitaria. La struttura geometrica dipende solo dall'ibridazione dell'atomo centrale, ma la forma di qualsiasi molecola dipende dai seguenti parametri:

  1. ibridazione
  2. Repulsione che coinvolge coppie solitarie e coppie di legami.

La repulsione tra la coppia di legami e la coppia solitaria può essere di tre tipi:

  • Repulsione della coppia solitaria
  • repulsione di coppia di legami
  • repulsione delle coppie solitarie-legame

L'ordine crescente del suddetto fattore ripugnante è-

coppia di legami - repulsione di coppia di legami < coppia solitaria - repulsione di coppia di legami < coppia di legami solitari - repulsione di coppia solitaria.

In ASF3, l'arsenico e il fluoro hanno cinque e sette elettroni nel rispettivo guscio di mantovana o nel guscio più esterno. La configurazione elettronica del guscio di mantovana di As e F è 2s2 2p3 e 2s2 2p5. Tra questi cinque elettroni dell'arsenico, tre elettroni partecipano alla formazione di legami covalenti con tre atomi di fluoro. Il resto dei due elettroni di mantovana rimane come non legato.

Questi due elettroni solitari affrontano la repulsione dagli elettroni di legame. Poiché esiste solo una coppia solitaria, la repulsione coppia solitaria-coppia solitaria è insignificante per questa molecola.

Per questa repulsione di coppia di legami e coppie solitarie - repulsione di coppie di legami, questa molecola è deviata dalla sua struttura geometrica effettiva (tetraedrica) e mostra una struttura piramidale trigonale con tre coppie di legami e una coppia solitaria sull'atomo centrale, l'arsenico.

AsF3 Carica formale della struttura di Lewis

Il calcolo della carica formale di ciascuno degli atomi in una molecola è molto significativo in chimica perché aiuta a rilevare la più stabile struttura legislativa. La rappresentazione strutturale con numero massimo di carica formale nulla dei suoi rispettivi atomi sarà la struttura di lewis più stabile.

  • Carica formale = numero totale di elettroni di mantovana – numero di elettroni che rimangono non legati – (numero di elettroni coinvolti nella formazione del legame/2)
  • Accusa formale di arsenico (As): 5 – 2 – (6/2) = 0
  • Carica formale di fluoro (F) = 7 – 6 – (2/2) = 0

Dal calcolo formale dell'addebito emerge che AsF3 è una molecola totalmente neutra con carica zero.

AsF3 Angolo della struttura di Lewis

Angolo denota fondamentalmente l'angolo tra due legami. L'angolo di legame dipende generalmente dai due fattori. Sono-

  1. ibridazione
  2. Repulsione

In questa molecola, l'ibridazione dell'atomo centrale è sp3. Pertanto, l'angolo di legame ideale dovrebbe essere 109.50. Ma, a causa della presenza della repulsione della coppia solitaria-legame, AsF3 è deviato dal suo angolo di legame effettivo e mostra l'angolo (96.20) inferiore a quello effettivo. A causa della predominanza della repulsione coppia solitaria-coppia di legame sulla repulsione della coppia di legame-coppia di legame, l'angolo di legame effettivo diventa inferiore all'angolo di legame ideale.

AsF3 Regola dell'ottetto della struttura di Lewis

La regola dell'ottetto è definita in chimica come una regola molto importante in cui qualsiasi molecola dovrebbe avere la configurazione elettronica nel suo guscio più esterno che assomiglia alla configurazione elettronica del guscio di mantovana del gas nobile più vicino nella tavola periodica.

In questa molecola di trifluoruro di arsenico, l'arsenico ha cinque elettroni del guscio di mantovana. Dopo la formazione del legame con tre atomi di fluoro, l'arsenico ne guadagna altri tre elettroni nel suo guscio di mantovana e questa configurazione elettronica corrisponde al gas nobile più vicino Krypton, Kr (4s2 4p6). Pertanto, la regola dell'ottetto viene rispettata per l'arsenico.

Il fluoro soddisfa anche la regola dell'ottetto. Ha un totale di sette elettroni di mantovana e dopo la formazione del legame con l'arsenico raggiunge otto elettroni più esterni del guscio che corrispondono al gas nobile più vicino Neon (2s2 2p6).

AsF3 Le coppie solitarie della struttura di Lewis

Le coppie solitarie sono quegli elettroni del guscio più esterni che non hanno alcun contributo nella formazione di legami con altre molecole. Sono mostrati intorno agli atomi nel molecolare struttura legislativa. Queste coppie solitarie hanno un ruolo significativo nella determinazione della struttura di qualsiasi molecola.

  • Elettrone non legato = numero totale di elettroni di mantovana – numero di elettroni legati.
  • Elettroni non legati di As: 5 – 3 = 2 o una coppia solitaria.
  • Elettroni non legati di ciascuno degli atomi di fluoro: 7 – 1 = 6 o tre coppie solitarie.

Pertanto, il numero totale di elettroni non legati in AsF3 è = [2+(6×3)] = 20

AsF3 Elettroni di valenza

Gli elettroni del guscio di Valance sono gli elettroni del guscio più esterni di qualsiasi atomo. Sono i più reattivi a causa della minore attrazione nucleare su di essi rispetto agli altri elettroni del guscio interno.

L'arsenico è un elemento del gruppo dell'azoto. Pertanto, ha cinque elettroni nel suo guscio di mantovana. Due di loro nell'orbitale 4s e il resto dei tre elettroni nell'orbitale 4p aventi configurazione elettronica semipiena.

Il fluoro è un composto alogeno e tutti i composti alogeno hanno sette elettroni nel rispettivo guscio di mantovana. Due di loro sono in 2s orbitale e il resto dei cinque sono in 2p orbitale.

AsF3 ibridazione

L'ibridazione è uno dei fattori più importanti in chimica per determinare la forma molecolare. Decide la forma e l'angolo di legame di una molecola che è mostrata nella tabella seguente.

Ibridazione dell'atomo centrale Structure
spLineare
sp2Planare trigonale
sp3Tetraedrico
sp3dBipiramidale trigonale
sp3d2Ottaedrico

In questa molecola l'arsenico è sp3 ibridato. L'ibridazione di AsF3 è mostrato sotto.

Ibridazione AsF3
AsF3 ibridazione

L'arsenico ha tre elettroni nel suo orbitale 4p. L'atomo di fluoro condivide il suo elettrone di mantovana con l'arsenico e questo sp3 si genera l'ibridazione. L'ibridazione non è altro che la miscelazione di due orbitali atomici per generare un nuovo orbitale ibrido. In questa sp3 ibridazione, un se tre p orbitali dell'arsenico partecipano e la percentuale di s orbitale è 25 e p orbitale è 75. Dall'ibridazione, possiamo prevedere che questa molecola ha tre coppie di legami con una coppia solitaria che rende la molecola piramidale trigonale.

AsF3 solubilità

Il trifluoruro di arsenico è solubile in diversi tipi di solventi inorganici e organici come soluzioni di etere, benzene e ammoniaca. Si decompone in acqua. È molto reattivo con l'acqua.

è AsF3 acido o basico?

AsF3 è un lieve elemento di base a causa della coppia solitaria di arsenico. L'arsenico può facilmente donare la sua coppia solitaria a qualsiasi atomo carente di elettroni, che è una delle proprietà più importanti di una base lewis. Non può essere un acido perché non è una molecola carente di elettroni, piuttosto è una molecola ricca di elettroni che funge da donatore di coppia di elettroni e non da accettore.

è AsF3 ionico?

AsF3 sicuramente non è un composto ionico. È un composto covalente. In questa molecola, sono presenti in totale tre legami covalenti tra arsenico e tre atomi di fluoro.

In questa molecola, l'arsenico ha tre elettroni p e ciascuno degli atomi di fluoro condivide il proprio elettrone di mantovana su sette con l'arsenico. Questi elettroni sono condivisi né completamente trasferiti dal fluoro all'arsenico e anche la differenza di elettronegatività tra As e F non è così alta.

Per essere un composto ionico, un atomo dovrebbe essere metallico ma in AsF3, l'arsenico è metalloide e il fluoro è un non metallo. Pertanto, è un composto covalente non un composto ionico.

è AsF3 polare o non polare?

La polarità di qualsiasi molecola dipende da due fattori. Sono-

  1. Polarità di ciascun legame
  2. Orientamento del legame e degli atomi.

In ASF3, Il legame As-F è relativamente polare a causa della piccola differenza di elettronegatività tra loro e la struttura di questa molecola è piramidale trigonale. Pertanto, un momento di legame non può essere annullato da un altro legame.

Quindi, tutte queste ragioni affermano che AsF3 è sicuramente una molecola polare con un momento di dipolo permanente.

Conclusione

Le spiegazione dettagliata sulla struttura, angolo di legame, forma e altri argomenti rilevanti di AsF3 sono evidenziati attraverso l'articolo di cui sopra. Possiamo vedere che questa molecola mostra una struttura piramidale trigonale con angolo di legame 96.20 e avente due e sei elettroni non leganti rispettivamente su arsenico e fluoro.

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