Clf5 struttura lewis,Caratteristiche:13 fatti che dovresti sapere

Il presente articolo riguarda ClF5 (pentafluoruro di cloro) che è un composto interalogeno. Conosciamo alcuni fatti interessanti su questo composto.

Nella struttura di Lewis ClF5, l'atomo centrale di cloro (Cl) è legato a 5 atomi di fluoro (F) da legami singoli. La molecola ClF5 contiene 16 coppie solitarie, ogni atomo di fluoro ha 3 coppie solitarie e una coppia solitaria è presente sull'atomo di cloro.

Quanti elettroni di valenza sono presenti nella struttura di Lewis ClF5?

Nella molecola ClF5, l'atomo di cloro e l'atomo di fluoro hanno 7 elettroni nel suo guscio di valenza.

Calcolo degli elettroni di valenza nella molecola ClF5-

Così,

  nella molecola ClF5 ci sono in totale 42 elettroni di valenza.

Passaggi per disegnare la struttura di Lewis di ClF5

La spiegazione passo passo per disegnare il diagramma di Lewis di ClF5 –

 Passaggio 1: calcolare gli elettroni di valenza totali presenti nella molecola ClF5

Inizieremo trovando il numero di elettroni di valenza nella molecola ClF5.

(Gli elettroni di valenza sono il numero di elettroni presenti nel guscio di valenza di un atomo)

Entrambi gli elementi che è Fluoro e Cloro appartengono al gruppo 17^th quindi il numero di elettroni di valenza sia per il cloro che per il fluoro è 7.

Calcolo degli elettroni di valenza in ClF5 –

Passaggio 2: decidi l'atomo centrale

Mentre si disegna il Struttura del punto di Lewis tieni sempre al centro l'atomo meno elettronegativo.

Come sappiamo che l'elettronegatività aumenta in un periodo da sinistra a destra e diminuisce dall'alto verso il basso in un gruppo, quindi il cloro è meno elettronegativo del fluoro.

Nota: il fluoro è l'elemento più elettronegativo nella tavola periodica

mantenere l'atomo meno elettronegativo Cloro al centro e il 5 atomo di Fluoro che lo circonda e disegnare la struttura scheletrica per Molecola di ClF5.

Passaggio 3: metti un legame o una coppia di elettroni tra l'atomo Cl e F

 Metti due elettroni (coppia di elettroni) tra gli atomi di cloro e fluoro per denotare un legame chimico.

Passaggio 4: rendi felici gli atomi esterni completando il loro ottetto

Gli elementi principali del gruppo si rallegrarono quando raggiunsero la configurazione dell'ottetto del loro elemento gas nobile più vicino (18^th gruppo). Questo è ciò che chiamiamo regola dell'ottetto (eccezione: l'idrogeno completa la configurazione dulet come quella del gas nobile He).

Passaggio 5: posiziona gli elettroni rimanenti sull'atomo centrale:

ClF5 ha 42 elettroni di valenza, di cui 10 elettroni vengono utilizzati per formare legami tra Cl e F mentre 30 elettroni sono presenti come coppie solitarie sui 5 atomi di fluoro circostanti e rimangono due elettroni.

ora manterremo questi due elettroni sull'atomo di cloro centrale.

Passaggio 6: verifica il valore dell'addebito formale

Prima di confermare questo come il nostro finale Struttura di Lewis diagramma, verificheremo la carica formale di ciascun elemento atomico nella molecola ClF5.

Carica formale = elettroni di valenza – 0.5 * elettroni di legame – elettroni di non legame

Per l'atomo centrale Cloro –

Numero di elettroni non leganti del cloro = 2

Numero di elettroni di legame del cloro = 10

Carica formale per cloro = 7 – 0.5*10 – 2 = 0

Per gli atomi esterni Fluoro –

Numero di elettroni non leganti del fluoro = 6 (3 coppie solitarie)

Numero di elettroni di legame del fluoro = 2

Carica formale per atomo di fluoro =7 – 0.5*2 – 6 = 0

Poiché gli elementi F e O hanno cariche formali meno possibili, ciò significa che abbiamo ottenuto il nostro perfetto struttura di Lewis.

Qual è la carica formale degli atomi presenti nella molecola Lewis Structure ClF5?

La carica formale è la carica elettrica data a un atomo in una molecola quando tutti gli elettroni in un legame sono condivisi equamente o ignorando la differenza di elettronegatività degli atomi.

Carica formale = elettroni di valenza – 0.5 * elettroni di legame – elettroni di non legame

Per l'atomo centrale Cloro –

Numero di elettroni non leganti del cloro = 2

Numero di elettroni di legame del cloro = 10

Carica formale per cloro = 7 – 0.5*10 – 2 = 0

Per gli atomi esterni Fluoro –

Numero di elettroni non leganti del fluoro = 6 (3 coppie solitarie)

Numero di elettroni di legame del fluoro = 2

Carica formale per atomo di fluoro =7 – 0.5*2 – 6 = 0

ClF5 è un'eccezione alla regola dell'ottetto?

Secondo la regola dell'ottetto, gli elementi del gruppo principale cercano di ottenere una configurazione dell'ottetto del loro elemento gas nobile più vicino. Nella molecola ClF5, tutti i 5 atomi di fluoro raggiungono il loro ottetto. Tutti i 5 atomi di fluoro hanno tre coppie non legate e una coppia legata intorno a loro.

Ma l'atomo di cloro centrale ha cinque coppie legate e una coppia solitaria attorno, per un totale di 12 elettroni circostanti.

Pertanto, la molecola ClF5 è un'eccezione alla regola dell'ottetto.

Perché la geometria elettronica di ClF5 è ottaedrica sebbene la molecola abbia una geometria piramidale quadrata?

La molecola ClF5 ha 42 elettroni di valenza.

Su 42 elettroni –

• 10 elettroni sono presenti come coppie legate tra atomi di fluoro e cloro
• 30 elettroni sono presenti come coppie solitarie sui cinque atomi di fluoro.
• Due elettroni sono presenti sull'atomo centrale Cloro come coppie solitarie.

Poiché la geometria elettronica si trova considerando sia le coppie legate che le coppie solitarie in una molecola, quindi la geometria elettronica della molecola Clf5 è piramidale quadrata.

Perché gli angoli di legame in ClF5 sono leggermente inferiori a 90 gradi e non esattamente 90 gradi?

A causa della presenza di una coppia solitaria sull'atomo di cloro centrale che provoca repulsione con le coppie di legami, l'angolo di legame di F assiale ed equatoriale diventa distorto che si traduce in angoli di legame inferiori a 90 gradi.

Pertanto gli angoli di legame in ClF5 sono leggermente inferiori a 90 gradi.

Come scoprire la geometria molecolare/elettronica della molecola ClF5?

Per rispondere a questa domanda, utilizzeremo il modello VSEPR –

La forma lunga di VSEPR è la teoria della repulsione di coppie di elettroni Shell di Valence

Usando la teoria VSEPR, possiamo conoscere la geometria molecolare tridimensionale di qualsiasi molecola che non possiamo fare usando il Struttura di Lewis che può predire solo la geometria bidimensionale.

La geometria di ClF5 può essere rilevata nei seguenti modi:

1)Il numero di coppie solitarie presenti sul Cloro (Cl) nella sua struttura di Lewis è -

           Coppia solitaria = 0.5*(elettroni di valenza su Cl – N. di atomi attaccati a Cl)

                             = 0.5*(7-5)

                             = 1     

2) Ibridazione dell'atomo di cloro –

         L'ibridazione del cloro in ClF5 è -

  Numero di ibridazione = N. di atomi attaccati a Cl + NO. di coppie solitarie su Cl

                                          = 5 + 1

                                          = 6

Poiché il numero di ibridazione è 6, così l'ibridazione della molecola ClF5 è sp3d2

3) Utilizzo della notazione VSEPR per ottenere la geometria molecolare –

Ora la notazione VSEPR è AXnEx

Notazione AXnEx

Dove,

 A è l'atomo centrale

 (In ClF5, il cloro è l'atomo centrale)

 X sono gli atomi legati all'atomo centrale,

(In ClF5, F sono gli atomi legati all'atomo centrale)

n è il numero di atomi

(In ClF5, n=5)

 E sono coppie solitarie di elettroni presenti sull'atomo centrale

x è il numero di coppie solitarie

(In ClF5, x=1)

Quindi, per la molecola ClF5 la formula AXnEx è AX5E1

Secondo il grafico VSEPR, la molecola con formula AX5E1 ha forma molecolare come Piramidale Quadrata.

Poiché ClF5 ha la notazione AX5E1, la geometria molecolare di ClF5 è quadrata piramidale 

Perché ClF5 è una molecola polare?

Una molecola si dice polare quando:

• La differenza di elettronegatività tra gli atomi legati è maggiore di O.4
• Contiene un legame polare con un'estremità positiva e una negativa.
• Ha una geometria asimmetrica in modo che i dipoli non vengano cancellati.

Ma a volte la molecola con legame polare può risultare non polare a causa della distribuzione simmetrica delle cariche, quindi il momento di dipolo risultante è 0.

Il pentafluoruro di cloro (ClF5) è una molecola polare per i seguenti motivi:

• La differenza di elettronegatività tra cloro (elettronegatività 3.16) e fluoro (elettronegatività 3.98) è 0.82
• ClF5 è una molecola asimmetrica poiché l'atomo centrale Il cloro ha una coppia solitaria presente su di esso.

Ibridazione in ClF5

L'ibridazione è la fusione di orbitali atomici dell'atomo in una molecola per formare orbitali di uguale energia e orientamento

In ClF5, l'atomo di cloro centrale forma cinque legami singoli con 5 atomi di fluoro e su di esso è presente una coppia solitaria.

Per formare legami con atomi di fluoro, gli orbitali dell'atomo di cloro subiscono l'ibridazione.

La configurazione elettronica dello stato fondamentale di cloro e fluoro sono:

Cloro (stato fondamentale): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

Fluoro (stato fondamentale): 1S2 2S2 2P5

Configurazione elettronica del cloro dopo aver acquisito elettroni formando legami con fluoro-

Cloro 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

Numero sterico = Numero di legami sigma che circondano l'atomo centrale + Numero di coppie solitarie di elettroni sull'atomo centrale

Numero sterico = 5 + 1 = 6

Quindi, l'ibridazione per il cloro nella molecola ClF5 è Sp3d2

Le normative ClF5 mostra risonanza?

Una molecola può mostrare risonanza quando:

• C'è un'interazione tra due pi-legame nella molecola

             or

• C'è un'interazione tra un legame pi e un solo di elettroni presenti su un atomo adiacente in una molecola.

ClF5 non mostra risonanza in quanto non sono presenti legami pi nella molecola ClF5. 

Perché il pentafluoruro di cloro è un composto covalente anche se contiene atomi elettronegativi?

Poiché la differenza di elettronegatività tra gli alogeni, cloro e fluoro è bassa, ClF5 è un composto covalente.

ClF5 è di natura neutra?

Sì, ClF5 è di natura neutra contenente due diversi atomi di alogeno: uno di cloro e cinque atomi di fluoro.

Conclusione:

Il pentafluoruro di cloro è un composto interalogeno. Non segue la regola dell'ottetto. Ha una geometria piramidale quadrata. ClF5 è una molecola polare con un momento di dipolo di 0.82D. Non mostra risonanza. È di natura neutra.

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Sonali Jham

Ciao... sono Sonali Jham. Ho conseguito la specializzazione in Chimica e ho anche completato B. Ed. Sono Insegnante e Dietista di professione.
Il mio hobby è leggere e dipingere.
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