Questo articolo riguarda CFCl3 che è un gas serra ed è responsabile dell'esaurimento dell'ozono. Diamo un'occhiata ad alcune delle sue caratteristiche interessanti –
La struttura di CFCl3 Lewis è costituita da un atomo di carbonio centrale, 3 atomi di cloro e un atomo di fluoro sono presenti attorno all'atomo di carbonio. La struttura di Lewis della molecola CFCl3 ha 12 coppie solitarie.
| Nome Molecolare | triclorofluorometano Conosciuto anche come CFC-11 Freon-11 R-11Formula chimicaCFCl3atomo centrale del lewis strutturaCarbonlone pairs presente sull'atomo centrale 0Geometria molecolare di CFCl3Tetrahedral Electron Geometry of CFCl3TetrahedralBond angle in CFCl3109.5No. dell'elettrone di valenza per CFCl3 | 32 |
| La carica formale della molecola CFCl3 | 0 | |
| Natura del composto | CFCl3 è un composto inerte |
Struttura del punto di Lewis di CFCl3Come dovremmo disegnare la struttura del punto di Lewis per CFCl3?
I passaggi da seguire mentre disegnando la struttura di Lewis della molecola CfCl3 sono i seguenti:
Passaggio 1: trova gli elettroni di valenza totali nella molecola CFCl3
Il primo passo è trovare il n. di elettroni di valenza presenti nella molecola CFCl3.
Carbon è un membro del gruppo 14th mentre Fluoro e Cloro sono i membri del gruppo 17th della tavola periodica.
Il carbonio ha elettroni di valenza = 4
Il cloro ha elettroni di valenza = 7
Il fluoro ha elettroni di valenza = 7
| elettroni di valenza | Atomo in CBr4 | Elettroni totali | |
| C | 4 | 1 | * = 4 1 4 |
| F | 7 | 1 | * = 7 1 7 |
| Cl | 7 | 3 | * = 7 3 21 |
| 32 |
Passaggio 2: ottenere l'elemento meno elettronegativo presente in CFCl3
In un periodo, mentre ci spostiamo da sinistra a destra, l'elettronegatività aumenta, quindi il carbonio è meno elettronegativo del cloro e del fluoro. Dobbiamo mantenere l'atomo meno elettronegativo al centro.
La struttura scheletrica della molecola CFCl3 è la seguente:
Fase 2:Struttura scheletrica di CFCL3
Passaggio 3: mantieni due elettroni o un legame tra atomi C, F e Cl
Passo 3: Disegno della struttura di Lewis di CFCl3Passaggio 4: ora trova il numero di elettroni che possono rendere felici gli atomi esterni
Gli atomi esterni saranno felici quando avranno raggiunto la configurazione dell'ottetto del loro elemento di gas nobile più vicino appartenente al gruppo 18th.Questo è ciò che chiamiamo la regola dell'ottetto. Tranne l'idrogeno che cerca di raggiungere la configurazione dulet come He.
Completa l'ottetto degli atomi circostanti
passo 4: Disegno della struttura di Lewis di CFCl3
Passaggio 5: posiziona gli elettroni rimanenti sull'atomo centrale. Se l'ottetto dell'atomo centrale non viene raggiunto, possiamo spostare le coppie solitarie dagli atomi esterni per creare legami multipli, se necessario
Questo passaggio non è richiesto per CFCl3 poiché l'ottetto dell'atomo centrale lo è già
Completato.
Passaggio 6: ora possiamo verificare la stabilità della struttura di Lewis controllando i valori di carica formali
Prima di accettare il struttura come un perfetto Lewis struttura, verificheremo la carica formale per gli atomi presenti in CFCl3
Carica formale = elettroni di valenza – 1/2*elettroni di legame – elettroni non di legame
L'accusa formale per il carbonio è -
Gli elettroni di valenza del carbonio sono 4
Gli elettroni di non legame del carbonio sono 0
Gli elettroni di legame del carbonio sono 8 (4 coppie)
La carica formale per l'atomo di carbonio = 4 – 1/2*8 – 0 = 0
L'accusa formale per il fluoro è:
Gli elettroni di valenza del fluoro sono 7
Gli elettroni di non legame del fluoro sono 6 (3 coppie solitarie)
Gli elettroni di legame per il fluoro sono 2
La carica formale per l'atomo di fluoro = 7 – 1/2*2 – 6 = 0
L'accusa formale per il cloro è:
Gli elettroni di valenza del cloro sono 7
Gli elettroni di non legame del fluoro sono 6 (3 coppie solitarie)
Gli elettroni di legame per il fluoro sono 2
La carica formale per l'atomo di fluoro = 7 – 1/2*2 – 6 = 0
Poiché gli elementi C, F e Cl hanno carica formale meno possibile, abbiamo ottenuto l'opportuna Struttura di Lewis
Struttura di Lewis di CFCl3Qual è l'addebito formale di CFCl3 e come calcolare i valori di addebito formale per CFCl3?
Calcoliamo l'addebito formale per CFCl3 –
Carica formale = elettroni di valenza – 1/2*elettroni di legame – elettroni di non legame
L'accusa formale per il carbonio è -
Gli elettroni di valenza del carbonio sono 4
Gli elettroni di non legame del carbonio sono 0
Gli elettroni di legame per il carbonio sono 8 (4 coppie)
La carica formale per l'atomo di carbonio = 4 – (1/2) * 8 – 0 = 0
L'accusa formale per Fluoro –
Gli elettroni di valenza del fluoro sono 7
Gli elettroni di non legame del fluoro sono 6 (3 coppie solitarie)
Gli elettroni di legame per il fluoro sono 2
La carica formale per l'atomo di fluoro =7 – (1/2) * 2 – 6 = 0
L'addebito formale per il cloro è:
Gli elettroni di valenza del cloro sono 7
Gli elettroni non leganti del cloro sono 6 (3 coppie solitarie)
Gli elettroni di legame del cloro sono 2
La carica formale per l'atomo di cloro = 7 – (1/2) * 2 – 6 = 0
La carica formale sull'atomo di carbonio, fluoro e cloro in CFCl3 Struttura del punto di Lewis è zero.
Come possiamo sapere se la molecola CFCl3 segue la regola dell'ottetto?
CFCl3 contiene 32 elettroni di valenza. Ogni atomo di CFCl3 completa il suo ottetto che può essere confermato dal Struttura di Lewis della molecola CFCl3. Ciò conferma che la molecola CFCl3 segue la regola dell'ottetto.
Come trovare la forma molecolare e la geometria elettronica della molecola CFCl3?
Possiamo trovare la geometria molecolare ed elettronica della molecola CFCl3 in tre semplici passaggi:
1) Calcola le coppie di elettroni non leganti sul carbonio dell'atomo centrale
Coppia solitaria = (1/2) * (VE –NA)
Qui -
VE sta per gli elettroni di valenza sull'atomo centrale
NA sta per il numero di atomi che sono legati all'atomo centrale
Il carbonio dell'atomo centrale nella molecola CFCl3 ha 4 elettroni di valenza e 4 atomi sono attaccati ad esso.
Coppie solitarie = (1/2) * (4 – 4) = 0
2) Scopri il numero di ibridazione dell'atomo centrale
Possiamo conoscere l'ibridazione dell'atomo centrale con l'aiuto della formula -
Numero di ibridazione = NA + LP
Dove-
NA sta per il numero di atomi attaccati all'atomo centrale
LP sta per il numero di coppie solitarie sull'atomo centrale
L'atomo di carbonio centrale ha 4 atomi legati ad esso e non ci sono coppie solitarie su di esso.
L'atomo centrale nella molecola CFCl3 è Sp3 ibridato.
3) Determinare la geometria molecolare/elettronica della molecola CFCl3 utilizzando la teoria VSEPR
Abbiamo già scoperto l'ibridazione di CFCl3 come Sp3 e non ci sono coppie solitarie presenti sull'atomo centrale.
Ora trova la notazione VSEPR per la molecola CFCl3 secondo la notazione AXnEx della teoria VSEPR
Nella notazione AXnEx –
Un supporto per l'atomo centrale
X sta per il numero di atomi attaccati all'atomo centrale
E sta per il numero di coppie solitarie di elettroni sull'atomo centrale
Conforme al Triclorofluorometano Struttura di Lewis, il carbonio è l'atomo centrale a cui sono attaccati 1 atomo di fluoro e 3 atomi di cloro.
Il carbonio dell'atomo centrale non ha coppie solitarie presenti su di esso, quindi la formula di CFCl3 risulta essere AX4
Usando il grafico VSEPR, la molecola con la formula AX4 ha tetraedrico anche la forma molecolare e la geometria elettronica tetraedrico.
| Domini totali | Formula generale | Atomi legati | Coppie solitarie | Forma Molecolare | Geometria elettronica |
| 1 | AX | 1 | 0 | Lineare | Lineare |
| 2 | AX2 | 2 | 0 | Lineare | Lineare |
| AXE | 1 | 1 | Lineare | Lineare | |
| 3 | AX3 | 3 | 0 | Trigonale Planare | Trigonale Planare |
| AX2E | 2 | 1 | piegato | Trigonale Planare | |
| AXE2 | 1 | 2 | Lineare | Trigonale Planare | |
| 4 | AX4 | 4 | 0 | Tetraedrico | Tetraedrico |
| AX3E | 3 | 1 | Piramide Trigonale | Tetraedrico | |
| AX2E2 | 2 | 2 | piegato | Tetraedrico | |
| AXE3 | 1 | 3 | Lineare | Tetraedrico |
Pertanto, la geometria molecolare e anche la geometria elettronica di CFCl3 è tetraedrica.
La molecola CFCl3 è polare o non polare?
CFCl3 è una molecola polare è confermata da tre fattori:
1) Elettronegatività:
Il cloro (elettronegatività 3.0) e il fluoro (elettronegatività 4.0) sono più elettronegativi del carbonio (elettronegatività 2.5). Poiché il cloro e il fluoro sono più elettronegativi del carbonio, c'è una separazione delle cariche tra carbonio e cloro/fluoro.
Il fluoro è ancora più elettronegativo, quindi c'è una separazione di carica tra carbonio e fluoro ma la separazione di carica di CF è nella direzione opposta
a quella della separazione di carica da C-Cl.
Si dice che una molecola è polare quando la differenza di elettronegatività tra gli atomi nella molecola data è superiore a 0.4 debye.
2) Forma geometrica/molecolare:
La struttura geometrica della molecola CFCl3 è tetraedrica.
I quattro dipoli di tre legami C-Cl e un legame CF sono in direzioni opposte.
3) Momento di dipolo:
CFCl3 ha momento di dipolo di 0.45D
Tutti questi fattori mostrano che CFCl3 è una molecola polare.
Qual è l'ibridazione per la molecola CFCl3?
I quattro elettroni di valenza dell'atomo di carbonio dell'atomo centrale sono condivisi con 3 atomi di cloro e 1 atomo di fluoro. Per condividere gli elettroni con fluoro e cloro, gli orbitali dell'atomo di carbonio subiscono sp3 ibridazione.
La configurazione elettronica del carbonio allo stato fondamentale è 1s2 2s2 2p2
La configurazione elettronica del cloro allo stato fondamentale è 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
La configurazione elettronica del fluoro allo stato fondamentale 1s2 2s2 2p5
La configurazione elettronica del carbonio dopo che il carbonio ha guadagnato quattro elettroni da tre atomi di cloro e un atomo di fluoro è – 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz2
Numero sterico = Numero di atomi attaccati all'atomo centrale + Numero di coppie solitarie di elettroni sull'atomo centrale
Numero sterico = 4 + 0 = 4
Quindi in CFCl3, il carbonio dell'atomo centrale è Sp3 ibridato.
La molecola CFCl3 mostra risonanza?
Una molecola può mostrare risonanza solo quando la molecola ha legami coniugati o ha una coppia solitaria in coniugazione con il doppio legame.
Il triclorofluorometano non possiede doppio legame, quindi CFCl3 non mostra risonanza.
CFCl3 è un composto covalente?
CFCl3 è un composto covalente come CF e tutti e tre i legami C-Cl in CFCl3 sono formati dalla condivisione di elettroni.
Qual è la geometria di CFCl3?
Le lunghezze dei legami CF e C-Cl in CFCL3 sono diverse, quindi CFCl3 ha una geometria tetraedrica leggermente distorta.
Geometria tetraedrica di CFCl3
Qual è l'angolo di legame nella molecola CFCl3?
Nella molecola CFCl3, le repulsioni delle coppie di legami C-Cl e C-Cl sono maggiori delle repulsioni delle coppie di legami CF e C-Cl
Gli angoli Cl-C-Cl misurano leggermente più dell'angolo di legame FCF.
L'angolo di legame in CFCl3 è di circa 109.5 gradi.
Angolo di legame in CFCl3CFCl3 è un composto acido o basico?
CFCl3 non è né acido né basico in natura. CFCl3 è un composto inerte.
Ma quando viene a contatto con l'ozono, subisce la fotolisi e rilascia atomi di cloro che provocano l'esaurimento dello strato di ozono.
Il CFCl3 è solubile in acqua?
No, CFCl3 no solubile in acqua. Questo può essere conosciuto dal fatto non viene lavato via dall'atmosfera dalle precipitazioni.
Conclusione:
Il CFCl3 noto anche come Freon-11 o CFC-11 è un gas serra.La geometria molecolare e anche la geometria elettronica di CFCl3 è tetraedrica. Il CFCl3 è insolubile in acqua. CFCl3 è un composto inerte.
