BrF5 Μοριακή Γεωμετρία και Γωνίες Δεσμών

Το BrF5 ή το πενταφθοριούχο βρώμιο είναι μια ένωση πολύ γνωστή για την υψηλή τοξικότητα και τη διαβρωτική φύση της. Οι άλλες ιδιότητες αυτής της ένωσης περιλαμβάνουν την έντονη οσμή και το άχρωμο. Η μέθοδος παρασκευής του περιλαμβάνει επεξεργασία βρωμίου με φθόριο σε μεγάλη ποσότητα σε θερμοκρασία μεγαλύτερη από 150°C. Υπάρχει επίσης ένα άλλο σύνολο ιδιοτήτων, όπως η χρήση, η ηλεκτρονική διαμόρφωση της ένωσης, η μοριακή γεωμετρία και οι γωνίες δεσμού. Η μοριακή γεωμετρία BrF5 είναι το τετράγωνο πυραμιδικό σχήμα και οι γωνίες του δεσμού είναι 90° η καθεμία.

BrF5 ή πενταφθοριούχο βρώμιο

Το BrF5 είναι μια διαλογονική ένωση, που σημαίνει ότι τα μόρια αυτής της ένωσης περιέχουν δύο ή περισσότερα διαφορετικά άτομα αλογόνου αλλά όχι άτομα των στοιχείων που ανήκουν σε οποιαδήποτε άλλη ομάδα. Η ηλεκτρονική διαμόρφωση αυτής της ένωσης μπορεί να παρουσιαστεί ως sp³d². Όσον αφορά τις χρήσεις αυτής της τοξικής και διαβρωτικής ένωσης, χρησιμοποιείται κυρίως σε προωθητικά πυραύλων και επίσης για την επεξεργασία ουρανίου.

Τα ηλεκτρόνια σθένους που υπάρχουν σε αυτήν την ένωση είναι συνολικά 42 στον αριθμό. Εκτός από τα προωθητικά πυραύλων και τους επεξεργαστές ουρανίου, χρησιμοποιείται επίσης για διάφορους αναλυτικούς και εργαστηριακούς σκοπούς.

Μοριακή Γεωμετρία

Η δομή των ατόμων στην τρισδιάστατη διάταξη που αποτελούν τα μόρια ορίζεται ως μοριακή γεωμετρία. Διαφορετικές χημικές ενώσεις έχουν τη μοριακή τους γεωμετρία. Εδώ, θα επικεντρωθούμε στη μοριακή γεωμετρία μιας συγκεκριμένης ένωσης, του πενταφθοριούχου βρωμίου. Μπορεί να επηρεάσει ορισμένες από τις ιδιότητες της ένωσης όπως το χρώμα, ο μαγνητισμός, η βιολογική δραστηριότητα της ένωσης, η αντιδραστικότητα, η φάση της ύλης και η πολικότητα. Όσον αφορά τη μοριακή γεωμετρία του BrF5, έχει τετράγωνο πυραμιδικό σχήμα.

Τι είναι η Τετράγωνη Πυραμιδική Μοριακή Γεωμετρία;

Όπως έχουμε ήδη συζητήσει, η μοριακή γεωμετρία του BrF5 είναι τετράγωνη πυραμιδική. Το τετράγωνο πυραμιδικό σχήμα μπορεί να οριστεί ως ένα μοριακό σχήμα που σχηματίζεται όταν υπάρχουν πέντε δεσμοί και ένα μοναχικό ζεύγος στο μόριο. Όταν παρατηρούμε το σχήμα, περιγράφει τα σχήματα των ενώσεων με τον τύπο ML5 όπου το L είναι ένας συνδέτης, δηλαδή ένα ιόν ή άτομο που δεσμεύει τα άλλα άτομα της ένωσης με το κεντρικό άτομο. Η τετράγωνη πυραμιδική μοριακή γεωμετρία είναι ένα κοινό σχήμα για ορισμένες ενώσεις των κύριων ομάδων, οι οποίες αποτελούνται από ενεργά μοναχικά ζεύγη.

Γωνία δεσμού

Η γωνία δεσμού για οποιαδήποτε ένωση μπορεί να οριστεί ως η γωνία μεταξύ των τροχιακών του δεσμού ζεύγους ηλεκτρονίων με ένα κεντρικό άτομο σε μια συγκεκριμένη ένωση, μόριο ή σύμπλοκο. Μας βοηθά επίσης να αναγνωρίσουμε το γεωμετρικό σχήμα και τη φύση της ένωσης. Για παράδειγμα, η γωνία σύνδεσης για το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) είναι 180°. Από αυτές τις πληροφορίες, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το γεωμετρικό σχήμα του CO2 είναι γραμμικό.

Ένα άλλο παράδειγμα H2O μπορεί να ληφθεί ως αναφορά. Ένα άτομο οξυγόνου έχει 6 ηλεκτρόνια, εκ των οποίων τα 2 συνδέονται με το άτομο του υδρογόνου, αφήνοντας πίσω δύο ζεύγη ηλεκτρονίων. Επομένως, με αυτόν τον δεσμό, ένα μόριο H2O έχει γωνία δεσμού 104,5° μεταξύ τους.

Γωνία δεσμού για την ένωση BrF5

Το BrF5 ή το πενταφθοριούχο βρώμιο έχει γωνία δεσμού 90°. Επομένως, η γωνία που σχηματίζεται μεταξύ των κεντρικών ατόμων και των άλλων έχει γωνία 90° μεταξύ τους. Όσον αφορά τον συνολικό αριθμό των γωνιών δεσμού 90° στο πενταφθοριούχο βρώμιο, η ένωση αποτελείται από 5 ζεύγη δεσμών ατόμων και ένα μεμονωμένο ζεύγος. Επίσης, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι δεν υπάρχουν τέλειες γωνίες σύνδεσης για 90°.

Πώς να υπολογίσετε τη γωνία δεσμού μιας ένωσης;

Η μέτρηση της γωνίας του δεσμού εξαρτάται από τον αριθμό των μεμονωμένων ζευγών ηλεκτρονίων που υπάρχουν μεταξύ τους. Η πιο κοινή μέθοδος για την εύρεση της γωνίας δεσμού οποιασδήποτε ένωσης εντοπίζει τον δρόμο της στη θεωρία VSEPR. Η θεωρία VSEPR χρησιμοποιείται για να ανακαλύψει τη γεωμετρία της ένωσης, επομένως μας βοηθά να γνωρίζουμε τις μετρήσεις της γωνίας δεσμού που έχει μια ένωση μέσα της. Η θεωρία δηλώνει ότι κάθε άτομο σε ένα μόριο αποκτά ένα γεωμετρικό σχήμα που ελαχιστοποιεί τη δύναμη απώθησης μεταξύ των ηλεκτρονίων σε ένα κέλυφος σθένους του συγκεκριμένου ατόμου. Για παράδειγμα, η αμμωνία έχει ένα μόνο ζεύγος ηλεκτρονίων και το γεωμετρικό της σχήμα είναι τριγωνικό πυραμιδικό. επομένως έχει γωνία δεσμού 107,5°.

Συμπέρασμα

Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε τα χαρακτηριστικά της γωνίας δεσμού και τη μοριακή γεωμετρία μιας ένωσης, όπως η αντιδραστικότητα, η φύση, οι ιδιότητες αντίδρασης και οι προφυλάξεις κατά τον χειρισμό τους, καθώς έχουμε ήδη δει ότι το BrF5 είναι εξαιρετικά διαβρωτικό και μπορεί να προκαλέσει σοβαρούς τραυματισμούς σε το δέρμα μας αν δεν το χειριζόμαστε προσεκτικά. Η γωνία δεσμού του BrF5 υπολογίστηκε ότι είναι 90°, και με αυτές τις πληροφορίες, μπορέσαμε επίσης να μάθουμε το μοριακό γεωμετρικό του σχήμα. Αυτό μπορεί να γίνει με τις άλλες ενώσεις ή μόρια, επίσης, εάν μπορούμε να μάθουμε τη φύση τους, την ηλεκτρονική τους διαμόρφωση και τα ηλεκτρόνια του κελύφους σθένους.