Υβριδισμός τριφθοριούχου χλωρίου
Γύρω από το κεντρικό άτομο χλωρίου, το τριφθοριούχο χλώριο περιέχει πέντε ζώνες πυκνότητας ηλεκτρονίων (3 δεσμούς και δύο μεμονωμένα ζεύγη). Είναι οργανωμένα σε τριγωνική διπυραμιδική μορφή με γωνία δεσμού 175° F(αξονική)-Cl-F(αξονική).ClF3 είναι άχρωμο σαν αέριο και μετατρέπεται σε ωχροπράσινο-κίτρινο υγρό όταν συμπυκνώνεται. Είναι μια εξαιρετικά δραστική, τοξική και καυστική ουσία. Από την ανακάλυψή του, μια ποικιλία εφαρμογών χρησιμοποιεί τριφθοριούχο χλώριο.
Επειδή καταλαμβάνουν περισσότερο χώρο από τους δεσμούς, τα δύο μοναχικά ζεύγη υιοθετούν ισημερινές θέσεις. Ένα μόριο σε σχήμα Τ αναδύεται ως αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας.
Τριφθοριούχο Χλώριο (CIF3 )
Ο χημικός τύπος ClF3 αντιπροσωπεύει το τριφθοριούχο χλώριο. Είναι μια διαλογονική ουσία.
Το ClF3 παρατηρήθηκε αρχικά ως αποτέλεσμα φθορίωσης χλωρίου. Το χλώριο και τα αλογονίδια με βάση το φθόριο σχηματίζονται όταν αντιδρούν με μέταλλα. Ο τριχλωριούχος φώσφορος (PCl3) και ο πενταφθοριούχος φώσφορος είναι δύο παραδείγματα (PF5). Παράγει υδροχλώριο ή υδροφθόριο όταν αντιδρά επιθετικά με το νερό. Υπάρχει επίσης απελευθέρωση οξυγόνου.
Το τριφθοριούχο χλώριο χρησιμοποιείται κυρίως ως καθαριστικό στον τομέα των ημιαγωγών. Έχει ληφθεί υπόψη για χρήση ως αποθηκευτικό οξειδωτικό σε πυραύλους. Οι ανησυχίες σχετικά με την αποθήκευση, από την άλλη, δεν έχουν αντιμετωπιστεί.
Το ClF3 είναι ένας στερεός οξειδωτικός και φθοριωτικός παράγοντας που είναι επίσης υπεργολικός. Συχνά είναι εύφλεκτο και, όταν το χειρίζεται με λάθος τρόπο, μπορεί να προκαλέσει σοβαρή βλάβη. Όταν αντιμετωπίζετε επικίνδυνες ουσίες, είναι σημαντικό να λαμβάνετε όλα τα απαραίτητα μέτρα.
Ιδιότητες του τριφθοριούχου χλωρίου
- Ο χημικός τύπος του τριφθοριούχου χλωρίου είναι CIF3
- Το CIF3 έχει μοριακή γεωμετρία σε σχήμα Τ.
- Το τριγωνικό διπυραμιδικό είναι η γεωμετρία ηλεκτρονίων του CIF3
- Ο υβριδισμός του CIF3 είναι sp3d
- Υπάρχουν δύο μοναχικά ζευγάρια στο CIF3
- Η επίσημη χρέωση του ClF3 είναι 0.
- Διαβρώνει μέταλλα και ιστούς.
- Στους 53°F, βράζει.
- Έχει υψηλό οξειδωτικό και φθοριστικό παράγοντα
- Το ClF3 έχει σημείο τήξης 76,34 βαθμούς Κελσίου και σημείο βρασμού 11,75 βαθμούς Κελσίου.
- Η μοριακή του μάζα είναι 92,45 gmol-1.
Ηλεκτρόνια σθένους τριφθοριούχου χλωρίου
Το τριφθοριούχο χλώριο αποτελείται από τρία άτομα φθορίου και ένα άτομο χλωρίου.
Το χλώριο, που ανήκει στην ομάδα 7 του περιοδικού πίνακα, έχει επτά ηλεκτρόνια σθένους και σθένος -1. Η ηλεκτρική διαμόρφωση του χλωρίου είναι [Ne]3s23p5.
Ως αποτέλεσμα, τα ηλεκτρόνια σθένους που συνεισφέρουν το άτομο χλωρίου είναι 7 x 1 =7.
Το φθόριο ανήκει στην Περιοδική Ομάδα 17 και έχει την ηλεκτρική διαμόρφωση [He] 2s22p5. Ως αποτέλεσμα, τα τρία άτομα φθορίου συνεισφέρουν 7 x 3 =21 ηλεκτρόνια σθένους.
Ως αποτέλεσμα, ο συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων σθένους στο ClF3 υπολογίζεται ως εξής:
Ηλεκτρόνια Σθένους:7[Cl] + 21[F] =28
Δομή Lewis
Το ClF3 έχει την ακόλουθη δομή Lewis:
CIF3 Υβριδισμός
Το κεντρικό άτομο χλωρίου έλκει τρία άτομα φθορίου μαζί για να σχηματίσει τριφθοριούχο χλώριο. Η δομή Lewis του μορίου ClF3 καθορίζει τον υβριδισμό.
Στο κεντρικό άτομο χλωρίου, υπάρχουν δύο μόνα ζεύγη. Το χλώριο σχηματίζει επίσης ομοιοπολικές συνδέσεις με τα άτομα φθορίου στο περιβάλλον του.
Υπάρχουν τρεις δεσμοί Cl-F και δύο μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων συνολικά.
Το άτομο χλωρίου του πυρήνα απαιτεί τρία ασύζευκτα ηλεκτρόνια για να σχηματίσει δεσμούς με το Φθόριο.
Η διαδικασία υβριδισμού περιλαμβάνει ένα τροχιακό 3s, τρία τροχιακά 3p και ένα τροχιακό 3d. Ως αποτέλεσμα αυτού σχηματίζονται πέντε sp3d τροχιακά.
Ως αποτέλεσμα, το κεντρικό άτομο χλωρίου στο τριφθοριούχο χλώριο υβριδοποιείται sp3d.
Γωνίες δεσμού ClF3
Σύμφωνα με την υπόθεση VSEPR, τα συστατικά άτομα απωθούν το ένα το άλλο λόγω της παρουσίας μοναχικών ζευγών. Το ClF3 έχει γωνίες δεσμού 87,5 μοιρών.
Μοριακή γεωμετρία και σχήμα του CIF3
Επιστρέφουμε στη δομή Lewis του τριφθοριούχου χλωρίου για να υπολογίσουμε τη μοριακή του γεωμετρία. Το χλώριο έχει μια διογκωμένη οκτάδα, όπως φαίνεται από τη δομή Lewis. Συνδέεται σε δύο μεμονωμένα ζεύγη.
Τρία άτομα φθορίου περιβάλλουν επίσης το κεντρικό άτομο χλωρίου. Μπορούμε να δούμε το ίδιο πράγμα και να καταλάβουμε τη μοριακή γεωμετρία.
Τα άτομα φθορίου θα αντιστέκονται το ένα στο άλλο, σύμφωνα με την υπόθεση VSEPR. Λαμβάνουμε μια Τριγωνική Επίπεδη γεωμετρία βάζοντας τα τρία άτομα φθορίου στο κέντρο του ατόμου χλωρίου. Η γεωμετρία του μορίου μετατρέπεται σε σχήμα Τ όταν τα δύο μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων εμφανίζονται στην εικόνα.
Το Trigonal Bipyramidal είναι η ηλεκτρονική γεωμετρία.
Συμπέρασμα
Ο υβριδισμός ClF3 είναι sp3d. Έχει μοριακή γεωμετρία σε σχήμα Τ. Υπάρχουν 28 συνολικά ηλεκτρόνια σθένους διαθέσιμα για την κατάρτιση της δομής ClF3 Lewis. Έχει τριγωνικό διπυραμιδικό σχήμα ηλεκτρονίων. Σύμφωνα με τη δομή ClF3 Lewis, αυτό το μόριο έχει δύο μεμονωμένα ζεύγη και τρία συνδεδεμένα ζεύγη.
