Brom difluorid (BrF2) lze považovat za interhalogenovou sloučeninu. Zde budeme diskutovat o BrF2 Lewisova struktura a jak nám pomohla studovat její geometrii, hybridizaci, osamocené páry atd.
Ve struktuře Brf21 Lewis je celkem 2 valenčních elektronů, ve kterých má centrální atom bromu (Br) ve vnějším obalu 9 elektronů, tj. 4 elektrony z vazeb tvořených 2 atomy fluoru a 5 nevázaných (2 osamocené páry a jeden nepárový ) elektrony. Porušuje to pravidlo oktetu.
Valenční elektrony Brf2
BrF2 sloučenina má ve svém nejzevnějším obalu 21 valenčních elektronů s lichým počtem.
Brom a fluor patří k prvkům bloku p a také spadají pod 17th skupina. Víme, že valenční elektronové číslo atomu bude 10 mínus jeho skupinové číslo, takže,
Valenční elektron Br = 17-10 = 7
Valenční elektron F = 17-10 = 7
Proto celkový valenční elektron BrF2 = 7 + 7(2) = 21
Jak nakreslit strukturu Brf2 Lewis?
BrF2 Lewisova struktura se kreslí v závislosti na valenčních elektronech atomů Br a F.
1) Znát celkový počet přítomných valenčních elektronů
Celkový počet valenčních elektronů přítomných v BrF2 je 21 (7 elektronů z bromu a 14 elektronů ze 2 atomů fluoru).
2) Vyberte méně elektronegativní atom jako centrální atom a umístěte zbývající atomy kolem centrálního atomu.
Br je méně elektronegativní ve srovnání s atomem F, a proto je vybrán jako centrální atom a 2 atomy fluoru jsou umístěny kolem Br
F Br F
3) Spojte centrální atom a vnější atomy párováním jeho valenčních elektronů.
F: Br: F
Mezi 21 valenčními elektrony BrF2 K vytvoření vazby mezi atomy bromu a 4 atomy fluoru jsou použity 2 valenční elektrony, takže je přítomno zbývajících 17 nevázaných elektronů.
4) Zbývající nevázané elektrony jsou rozděleny mezi atomy, aby dokončily svůj oktet.
Je přítomno 17 nevázaných elektronů, a proto každý atom fluoru vezme 6 elektronů z nevázaných elektronů k dokončení svého oktetu (6 z nevázaných elektronů a 2 z jednoduché vazby tvořené bromem). 2 atomy fluoru tedy berou 12 nevázaných elektronů.
Zbývajících 5 nevázaných elektronů je umístěno na atom Br, takže získává celkem 9 elektronů (5 z nevázaných elektronů a 4 z vytvořené vazby), protože může mít rozšířený oktet.
Brf2 Lewis struktura osamocených párů
Pokud se podíváme na centrální atom Br v BrF2 Lewisova struktura má v sobě 5 nevázaných elektronů. To znamená, že Br má 2 osamocené elektrony a jeden nepárový elektron
V každém atomu fluoru je přítomno 6 nevázaných elektronů, tj. v každém atomu fluoru jsou přítomny 3 volné elektronové páry.
Brf2 Lewisovo pravidlo oktetu struktury
BrF2 porušují oktetové pravidlo o konfiguraci 8 elektronů, protože atom centrální domény Br má ve svém nejzevnějším obalu 9 elektronů a může mít rozšířený oktet.
Důvodem je, že atom Br patří do 4th perioda na periodické tabulce má n=4, takže má prázdný 4d orbital, který pojme více elektronů a může se zúčastnit hybridizace.
Brf2 Lewisova struktura formální náboj
Formální náboj struktury Brf2 Lewis je nula.
Formální náboj na atomu v Lewisově struktuře = celkový počet valenčních elektronů ve volném atomu -celkový počet nevazebných (osamocených párů) elektronů -polovina celkového počtu vazebných elektronů.
Formální náboj na atomu bromu
Celkový počet valenčních elektronů v atomu bromu = 7
Celkový počet nevazebných elektronů v bromu = 5
Celkový počet vazebných elektronů v atomu bromu =4
Formální poplatek = 7-5-4/2 = 7-5-2 =7-7 = 0
Proto je formální náboj atomu bromu = 0
Formální náboj na atomu fluoru
Celkový počet valenčních elektronů v atomu fluoru = 7
Celkový počet nevazebných elektronů ve fluoru = 6
Celkový počet vazebných elektronů v atomu fluoru =2
Formální poplatek = 7-6-2/2 =7-6-1 =0
Proto je formální náboj atomu fluoru = 0
Tedy celkový formální náboj atomů v BrF2 bude = 0
Brf2 hybridizace
Hybridizační stav BrF2 bude stanovena na základě valenčních elektronů atomu Br a počtu přítomných atomů fluoru.
Elektronická konfigurace F je [He] 2s2 2p5
Elektronová konfigurace Br je [Ar] 3d10 4s2 4p5
Má sp3 d hybridizace se 2 osamocenými páry a jedním nepárovým elektronem Hybridizační stav BrF2 sloučenina je vysoce nestabilní, protože v excitovaném prvku jsou přítomny 3 nepárové elektrony, jak můžeme vidět z výše uvedeného diagramu, a vyžaduje 3 elektrony, aby se s nimi spárovaly.
Ale v BrF jsou pouze 2 atomy fluoru2 který se může spárovat pouze se 2 elektrony, takže jeden nespárovaný elektron je vysoce nestabilní a logicky nemůže existovat.
Zde jediný možný způsob je, že může ztratit jeden elektron a dosáhnout sp3 hybridizace se 2 osamělými páry elektronů, které budou stabilnější než BrF2.
Může se také buď vázat s dalším atomem fluoru a stát se BrF3 a dosáhnout sp3d hybridizace se 2 osamocenými párovými elektrony nebo zisk jednoho elektronu a stanou se BrF2- s sp3d hybridizace se 3 osamocenými páry elektronů.
Tvar struktury Brf2 Lewis
V důsledku přítomnosti lichého počtu elektronů v centrálním atomu bromu a vysoké odpudivosti mezi těmito 5 nevázanými elektrony je tvar BrF2 bude těžké určit.
Podle Stérické číslo teorie VSEPR je jedním z důležitých faktorů používaných k určení tvaru sloučeniny. Řekněme, že pokud má sloučenina sterické číslo 4, pak má čtyřstěnný nebo čtvercový rovinný tvar a pokud má sterické číslo 5, pak má trigonální bipyramidový tvar.
Ale sterické číslo BrF2 je zjištěno, že je 4.5, což je desetinná číslice, a proto je těžké určit její tvar.
Brf2 Lewisův strukturní úhel
Jak bylo uvedeno výše, bylo těžké určit tvar BrF2 kvůli přítomnosti lichého počtu elektronů v jeho centrálním atomu s jedním jediným nepárovým elektronem, což jej činí vysoce nestabilním, a proto je také těžké určit jeho vazebný úhel.
Rezonance Lewisovy struktury Brf2
BrF2 Lewisova struktura nemá rezonanční strukturu, důvodem je to, že má ve svém valenčním obalu rozšířený oktet s 9 elektrony.
v BrF2 2 atomy fluoru mají úplný oktet a nemohou pojmout elektrony navíc a také atom bromu má ve svém nejvzdálenějším obalu 9 elektronů kvůli přítomnosti prázdných 4d orbitalů a překračuje pravidlo oktetu, aby měl osm elektronových konfigurací.
Mít jeden elektron navíc, než je potřeba, takže nepotřebuje další elektrony k dokončení oktetu a nevytvoří vazbu pomocí svých osamělých párových elektronů, což zvýší počet elektronů, a proto nemá rezonanční strukturu.
Je Brf2 iontový?
BrF2 bude kovalentní sloučenina, protože z jeho Lewisova struktura vazba mezi atomem Br a 2 atomy fluoru je tvořena sdílením elektronů a nikoli přenosem elektronů.
Pokud uvážíme i elektronegativitu BrF2 elektronegativní rozdíl mezi Br a F je asi 1.02, což spadá do rozsahu kovalentních znaků, takže je kovalentní.
Je Brf2 polární nebo nepolární?
Pokud vezmeme v úvahu elektronegativitu sloučeniny, pak se její hodnota pohybuje mezi 2.0 a 0.5, což je rozsahová hodnota pro polární kovalentní sloučeniny, které ji činí polární. Ale bude těžké určit jeho polaritu bez jeho tvaru.
Ale BrF2- je nepolární kvůli svému lineárnímu tvaru. BrF2+ je polární a má ohnutý tvar.
Rozpustnost Brf2
Rozpustnost BrF2 bude velmi záviset na její polaritě a pro tento tvar sloučeniny je velmi důležitý, protože polarita závisí na tvaru sloučeniny (látka se stejnými polaritami má tendenci být jedna v druhé rozpustná).
Je Brf2 kyselý nebo zásaditý?
Kyselý a zásaditý charakter BrF2 je těžké určit kvůli přítomnosti 2 osamocených elektronových párů a jednoho nepárového elektronu ve valenčním obalu.
pokud ztratí osamocený pár elektronů, bude se chovat jako Lewisova báze a pokud přijme pár elektronů, bude se chovat jako Lewisova kyselina.
Závěr -
Z výše uvedeného BrF2 Lewisovy struktury můžeme říci, že BrF2 je vysoce nestabilní kvůli přítomnosti lichého počtu elektronů v centrálním atomu a ztěžuje určení jeho tvaru a také to, že porušuje pravidlo oktetu.
