Trichlorfluormethan (CCl3F) také známý jako Freon-11 je chlorfluoruhlovodík (CFC) a používá se jako chladivo. Tak se jim také říká Chladivo-11. CCl3F způsobit poškozování ozónové vrstvy.
V CCl3F Lewisova struktura atom uhlíku je vázán na 3 atomy Cl a 1 atom F sigma vazbou a nemá žádný osamocený elektronový pár. je to sp3 hybridizuje s tetraedrickým tvarem a sloučenina je polární povahy.
Valenční elektrony Ccl3f
CCl3F sloučenina má 32 valenčních elektronů (4 z uhlíku 28 elektrony ze 3 atomů Cl a 1 F).
Elektronová konfigurace atomu C je [He] 2s2 2p2. Ve valenčním obalu atomu uhlíku jsou tedy 4 elektrony. Elektronová konfigurace atomu F je [He] 2s2 2p5. Ve valenčním obalu atomu F je tedy 7 elektronů a atomu Cl je [Ne] 3s2 3p5. Ve vnějším obalu atomu Cl je tedy 7 elektronů.
Celkový valenční elektron CCl3F = 4 + 3 (7) + 7 = 4+21+7 = 32
Jak nakreslit strukturu Ccl3f Lewis?
Ccl3f Lewisova struktura je nakreslena párováním valenčních elektronů C se 3 atomy Cl a 1 atomem F.
1) Znát celkový počet valenčních elektronů sloučeniny
V CCl je celkem 32 valenčních elektronů3F
2) Určete centrální atom a umístěte zbývající atomy kolem centrálního atomu
Nejméně elektronegativní atom je vybrán jako centrální atom, takže C je nejméně elektronegativní atom v CCl3F a zbývající 3 atomy Cl a 1F jsou umístěny kolem centrálního atomu C, který je umístěn ve středu.
3) Centrální atom je jednoduše vázán k okolním atomům párováním svých elektronů.
C je vázán na 3 atomy Cl a 1F atom párováním svých elektronů tvořících sigma vazbu. Pro tvorbu vazby je použito celkem 8 elektronů.
4) Umístěte zbývající valenční elektrony na atomy, abyste dokončili jeho oktet
Z 32 elektronů zbývá po vytvoření vazby 24 elektronů. Každý vnější atom (3 Cl a 1F) tedy vezme 6 elektronů každý z 24 elektronů a doplní tak svůj oktet.
ccl3f Lewisova struktura
5)Spočítejte počet elektronů na každém atomu.
Centrální atom C má 8 elektronů ze 4 jednoduchých vazeb tvořených 3 atomy Cl a 1F. 3 atomy Cl a 1 atom F mají každý 8 elektronů (6 nevazebných a 2 vazebné elektrony)
Takhle Ccl3f Lewisova struktura je nakreslena.
Ccl3f Lewis strukturuje osamocené páry
V CCl3F centrální atom C nemá žádný osamocený elektronový pár, protože své 4 valenční elektrony použil k vytvoření sigma vazby se 3 atomy Cl a 1 atomem F.
Vnější atomy 3 atomy Cl a 1 atom F mají každý 3 osamocený pár elektronů (6 nevazebných elektronů) ve svém nejvzdálenějším obalu.
Ccl3f Lewisovo pravidlo oktetu struktury
Všechny atomy 1C atom 3 atomy Cl a 1 atom F ve sloučenině splnily svůj oktet.
Centrální atom uhlíku patří do periody 2 v tabulce period a má 2s a 2p orbitaly, které mohou pojmout celkem 8 elektronů. C již má 4 elektrony ve svém valenčním obalu a vyžaduje pouze 4 elektrony k dokončení svého oktetu a 4 elektrony získá vazbou se 3 Cl a 1 atomem F.
Atom 3 Cl a 1 F mají ve svém valenčním obalu 7 elektronů a k dokončení jeho oktetu potřebují pouze 1 elektron a získají ho jednoduchou vazbou s atomem C.
Ccl3f Lewisova struktura formální náboj
Formální náboj centrálního atomu C je 0 a okolních 2 atomů Cl a 1 F je také 0.
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 atomu uhlíku
Celkový počet valenčních elektronů v atomu C = 4
Celkový počet nevazebných elektronů = o
Celkový počet vazebných elektronů = 8
Formální poplatek = 4 – 0 – 8/2 = 4 – 0 – 4 = 0
Formální náboj atomu C je tedy = 0
Formální náplň 3 atomů chloru
Celkový počet valenčních elektronů v atomu Cl = 7
Celkový počet nevazebných elektronů = 6
Celkový počet vazebných elektronů = 2
Formální poplatek = 7-6- 2/2 =7 – 7 = 0
Formální náboj atomu Cl je tedy = 0
Formální náboj pro 3 atomy Cl ve sloučenině je stejný
Formální náboj atomu F
Celkový počet valenčních elektronů v atomu F = 7
Celkový počet nevazebných elektronů = 6
Celkový počet vazebných elektronů = 2
Formální náboj = 7 – 6 – 2/2 = 7-7=0
Ccl3f hybridizace
CCl3F show sp3 hybridizace.
Protože centrální atom uhlíku je vázán sigma vazbou na 3 atomy Cl a 1 atom F a v C není žádný osamocený elektronový pár. Takže z teorie VSEPR
Statické číslo = ½ [počet valenčních elektronů] + [počet monovalentních atomů připojených k centrálnímu atomu] – [kationtový náboj] + [aniontový náboj]
sterické číslo CCl3F = ½ [4] + [4-0-0]
= ½ [4 + 4] = 8/2 = 4
Takže sterické číslo CCl3F je 4. Proto je sp3 hybridizované
Tvar struktury Ccl3f Lewis
Jako CCl3F je sp3 hybridizované budou mít tetraedrický tvar s tetraedrickou molekulární geometrií.
CCl3F je typu AB4 (A je centrální atom a B jsou vnější atomy vázané na centrální atom) bez osamoceného páru elektronů, takže má čtyřstěnný tvar, ale kvůli rozdílu v elektronegativitě mezi atomy Cl a F bude mít zkreslenou geometrii.
Ccl3f Lewisův strukturní úhel
Vazebný úhel CCl3F sloučenina je kolem 109.5o
CCl3F má čtyřstěnný tvar a jeho vazebný úhel by měl být 109.5o ale kvůli rozdílu elektronegativity mezi Cl a F a menší velikosti F ve srovnání s Cl bude vazebný úhel mírně odlišný.
Ccl3f Lewisova struktura rezonance
Ccl3f Lewisova struktura nemá rezonanční strukturu
Aby sloučenina vykazovala rezonanci, měla by být sp2 nebo sp hybridizovaly a mají konjugovaný systém, ale CCI3F je sp3 hybridizuje bez delokalizovaných elektronů, takže nevykazuje rezonanci.
Je Ccl3f iontový?
CCl3F není iontový. Je to kovalentní sloučenina.
Nízký bod varu nebo bod tuhnutí je charakteristikou kovalentní sloučeniny
Bod varu sloučeniny je 23.77oC, který je poměrně velmi nízký a také vazba vytvořená mezi C a 3 Cl a 1 F atomem je kovalentní vazba vytvořená sdílením elektronů, čímž je sloučenina kovalentní.
Je Ccl3f polární nebo nepolární?
CCl3F je polární sloučenina.
Struktura CCl3F je asymetrický a také existuje rozdíl v elektronegativitě mezi atomem Cl a F, takže čistý dipólový moment nebude nulový, takže sloučenina bude polární
Ccl3f rozpustnost
Rozpustnost CCl3F ve vodě je 1.1 g/l při 20o C
Sloučeniny, které jsou rozpustné ve vodě, mohou být vymyty z atmosféry srážením, ale CCl3F není odstraněn z atmosféry, to znamená, že nejsou rozpustné ve vodě a také mají dlouhou životnost, takže se nakonec dostanou do stratosférické vrstvy
Je Ccl3f kyselý nebo zásaditý?
CCl3F je vysoce stabilní a považuje se za inertní, takže není ani zásaditý, ani kyselý.
Ale když jsou ve vrstvě stratosféry a přijdou do kontaktu s ozonem, podstoupí UV fotolýzu a uvolní atomy chloru, což způsobí úbytek ozónu.
Závěr -
Z výše uvedené diskuse můžeme usoudit, že v CCl je 32 valenčních elektronů3F a v atomu C není žádný osamocený elektronový pár. Jsou to sp3 hybridizuje s tetraedrickým tvarem a sloučenina je polární povahy.
