Γιατί η αμμωνία έχει μεγαλύτερη γωνία δεσμού από το NF3;

Ακολουθεί μια κατανομή του γιατί η αμμωνία (NH₃) έχει μεγαλύτερη γωνία δεσμού από το τριφθορίδιο αζώτου (NF₃):

Κατανόηση των γωνιών δεσμών και της θεωρίας VSEPR

* Γωνία δεσμού: Η γωνία που σχηματίζεται μεταξύ δύο δεσμών που προέρχονται από το ίδιο κεντρικό άτομο.

* Θεωρία VSEPR: Θεωρία Απομάκρυνσης Electron Electron Valence. Αυτή η θεωρία δηλώνει ότι τα ζεύγη ηλεκτρονίων γύρω από ένα κεντρικό άτομο θα οργανώσουν τον εαυτό τους για να ελαχιστοποιήσουν την απόρριψη, οδηγώντας σε συγκεκριμένα σχήματα και γωνίες δεσμών.

Συγκρίνοντας NH₃ και NF₃

1. Γεωμετρία ζεύγους ηλεκτρονίων:

* nh₃: Το άζωτο έχει τέσσερα ζεύγη ηλεκτρονίων γύρω του (τρία ζεύγη συγκόλλησης με υδρογόνο και ένα μοναδικό ζεύγος). Η γεωμετρία ζεύγους ηλεκτρονίων είναι τετραεδρική, που σημαίνει ότι τα ζεύγη ηλεκτρονίων είναι διατεταγμένα σε τετραεδρικό σχήμα.

* nf₃: Το άζωτο έχει επίσης τέσσερα ζεύγη ηλεκτρονίων γύρω από αυτό (τρία ζεύγη συγκόλλησης με φθοριοειδές και ένα μοναδικό ζεύγος). Έχει επίσης μια τετραεδρική γεωμετρία ζεύγους ηλεκτρονίων.

2. Μοριακή γεωμετρία:

* nh₃: Λόγω του μοναχικού ζεύγους, η μοριακή γεωμετρία της αμμωνίας είναι τριγωνική πυραμιδική , που είναι μια πυραμίδα με τριγωνική βάση.

* nf₃: Η μοριακή γεωμετρία του τριφθοριούχου αζώτου είναι επίσης τριγωνική πυραμιδική .

3. Απομάκρυνση και γωνία δεσμού:

* Ζεύγος ζεύγους εναντίον ζεύγους συγκόλλησης: Τα ζεύγη ηλεκτρονίων μοναχών βιώνουν μεγαλύτερη απόρριψη από τα ζεύγη συγκόλλησης επειδή κρατούνται πιο κοντά στον πυρήνα και δεν μοιράζονται μεταξύ των ατόμων. Αυτό σημαίνει ότι το μοναδικό ζεύγος τόσο στο NH₃ όσο και στο NF₃ θα ωθήσει τα ζεύγη συγκόλλησης μακριά το ένα από το άλλο, με αποτέλεσμα μικρότερη γωνία δεσμού από ό, τι αναμενόταν για ένα τέλειο τετραεδρικό σχήμα.

* Διαφορά ηλεκτροαρνητικότητας: Το φθόριο είναι πολύ πιο ηλεκτροαρνητικό από το υδρογόνο. Αυτό σημαίνει ότι τα άτομα φθορίου στο NF₃ τραβούν τα ηλεκτρόνια συγκόλλησης πιο κοντά στον εαυτό τους, αυξάνοντας την πυκνότητα ηλεκτρονίων γύρω από τα άτομα φθορίου και μειώνοντας περαιτέρω τη γωνία του δεσμού.

Συμπέρασμα

Το μοναδικό ζεύγος τόσο στο NH₃ όσο και στο NF₃ προκαλεί μικρότερη γωνία δεσμού από ένα τέλειο τετραεδρικό σχήμα. Ωστόσο, η μεγαλύτερη ηλεκτροαρνητικότητα του φθορίου στο NF₃ προκαλεί ισχυρότερη απόρριψη μεταξύ του ζεύγους Lone και των ζευγών συγκόλλησης, με αποτέλεσμα μικρότερη γωνία δεσμού σε σύγκριση με την αμμωνία.

Περίληψη

* nh₃: Γωνία δεσμού ≈ 107 °

* nf₃: Γωνία δεσμού ≈ 102 °

Επομένως, η αμμωνία (NH₃) έχει μεγαλύτερη γωνία δεσμού από το τριφθορίδιο αζώτου (NF₃).