Cf4 Lewis Structure,Charakteristika:13 Musí znát fakta

by

cf4 Lewisova struktura a další důležité detaily týkající se tetrafluormethanu budou diskutovány v tomto článku.

Tetrafluormethan, CF4 je halogenalkan nebo halogenmethan vytvořený nahrazením čtyř atomů vodíku methanu atomy fluoru. Je to bezbarvý plyn bez zápachu, který se používá jako chladivo. Je to nehořlavý plyn.

Jak se kreslí Tetrafluormethan, CF4 Lewisova struktura?

Když se dva nebo více atomů spojí, dojde k procesu zvanému vytváření vazby. Dělají to dvěma způsoby. Jedním z nich je sdílení elektronů a druhým je darování nebo přijímání elektronů. Protože se jedná o velký proces, musíme mu porozumět jednoduchým způsobem.

K tomu používáme určité jednoduché struktury, které ukazují, jak probíhá vytváření vazeb. Tento koncept vychází struktury se nazývají Lewis bodové struktury. Kreslí se s uvážením valenčních elektronů. Tyto elektrony jsou označeny tečkami a vazbami přes čáry.

Elektrony jsou označeny tečkami, takže se nazývá Lewisovy tečkové struktury. Zde vysvětluje jemné detaily zobrazení Lewisovy struktury tetrafluormethan.

  • V prvním kroku potřebujeme najít součet valenčních elektronů každého atomu v tetrafluormethanu. Součet valenčních elektronů v uhlíku a fluoru je 4+7×4 = 32 elektronů.
  • Nakreslete symbol uhlíkového atomu ohraničeného čtyřmi fluory na jeho čtyřech stranách spolu s jejich valenčními elektrony. Valenční elektrony spojené s uhlíkem také označované tečkami.
cf4 Lewisova struktura
Valenční elektrony CF4
  • V tomto posledním kroku uvidíme, jak to tvoří vazbu. Uhlík a fluor sdílejí své vnější elektrony a tvoří čtyři pevné vazby. Tyto vazby jsou ve struktuře označeny čtyřmi čarami.
222
Lewisova struktura CF4

Tetrafluormethan, CF4 Rezonance


Probereme něco o organizaci elektronů kolem vazeb a atomů. Tyto elektrony můžeme uspořádat více než jedním způsobem. Každá organizace dává nové struktury. Tyto struktury se nazývají rezonanční struktura a jev je rezonance. Když načrtneme tyto struktury, vazby spojené s atomy by se neměly měnit ani odstraňovat.

Pokud tak učiní, celá struktura této sloučeniny bude zničena. Obvykle sloučeniny s dvojnou vazbou vykazují tento jev. V tetrafluormethanu mohou být jeho elektrony uspořádány pouze jedním způsobem. Takže pro tuto molekulu už nejsou možné žádné další struktury. Neexistuje tedy žádná rezonující struktura.

Tetrafluormethan, CF4 Shape

Atomy spojené dohromady v důsledku tvorby vazby mají vždy tendenci zaujímat určité pozice od centrálního atomu. Dělají to proto, aby existovala jejich stabilita. Toto umístění atomů ve vazbě jim přiděluje určitý tvar. Může být lineární, čtyřstěnný, pyramidální, triagonální v závislosti na vytvořených vazbách a atomech. Tvar tetrafluormethanu je čtyřstěn.

333
Tvar CF4

Tetrafluormethan, CF4 Formální poplatek

Kladný, záporný nebo neutrální náboj daný každému atomu v molekule, který vytvořil stabilní vazbu, je jeho formální náboj. Formální rovnice pro výpočet náboje je

Formální náboj = valenční elektrony – Počet teček – Počet vazeb

Formální náboj uhlíku = 4-0-4 = 0

Formální náboj fluoru = 7-6-1 = 0

Tedy celý formální náboj atomů v CF4 je nula.

Tetrafluormethan, CF4 Úhel vazby

Úhel vytvořený jako výsledek konstrukce vazby se nazývá úhel vazby. Může se lišit v závislosti na tvaru molekuly. Někdy jeho hodnoty podléhají mírným změnám v důsledku jiných faktorů, jako je délka vazby, osamocený pár elektronů, faktory odpuzování. Tetrafluormethan svírá úhel 109.50 mezi vazbami uhlík-fluor.

444
Vazebný úhel CF4

Tetrafluormethan, CF4 Oktetové pravidlo

Na základě oktetového pravidla by mělo být ve vnějším obalu každého atomu osm elektronů, aby byl ve stabilním stavu. Zde má fluor sedm elektronů a uhlík čtyři ve vnějším obalu. Když se spojí, každý z nich sdílí své elektrony. Pak uhlík získá čtyři elektrony navíc a každý fluor dostane jeden elektron. Uhlík a fluor tak dostanou ve svém valenčním obalu celkem osm elektronů. Takže poslouchají oktetové pravidlo úplně.

Tetrafluormethan, CF4 Osamělý elektronový pár

Někdy všechny valenční elektrony nejdou pro vytvoření vazby. Některé z nich zůstanou ve své skořápce. Tyto elektrony se nazývají osamělý elektronový pár.

Tetrafluormethan, CF4 valenční elektrony

Elektrony nacházející se ve valenčním obalu atomu, který hraje klíčovou roli při vytváření vazby, jsou jeho valenční elektrony. Obvykle se nachází ve vnějším obalu atomu.

Celkové valenční elektrony v CF4 = 4+7×4 = 32 elektronů.

Tetrafluormethan, CF4 Hybridizace

Sloučení atomových orbitalů atomu za účelem vytvoření nových orbitalů se nazývá hybridizace. Sjednocené orbitaly mají jinou energii, ale nově vytvořené orbitaly mají stejnou energii. Existují různé typy tohoto procesu v závislosti na kombinaci orbitalů. Jsou to sp, sp2,sp3,sp3d2, sp3d.

V tetrafluormethanu existuje pět atomů. Jeden atom uhlíku a čtyři atomy fluoru. Zde je uhlík centrální nebo střední atom. Pojďme diskutovat o hybridizaci.

Uhlík (základní stav)   1s2 2s2  2p2

Uhlík (nadšený stav)   1s2 2s2  2p3

555
Hybridizace v CF4

Takže jeden s a tři p orbitaly v uhlíku hybridizují a vytvoří čtyři sp hybridní orbitaly. Takže zde dochází k hybridizaci sp3. Tvarově jsou k nerozeznání. Pak dorazí čtyři atomy fluoru s jedním elektronem v 2pz orbitální a sdílí s čerstvě vytvořeným sp3 orbitaly. Tvar tetrafluormethanu je čtyřstěnný s úhlem 109.50.

Rozpustnost tetrafluormethanu, CF4

Schopnost látky zvané rozpuštěná látka rozpouštět se v jiné látce zvané rozpouštědlo se nazývá rozpustnost. Rozpuštěná látka a rozpouštědlo mohou být pevné, kapalné nebo plynné. Voda, ethanol, aceton, diethylether, benzen, hexan jsou některá ze všech rozpouštědel používaných k rozpouštění látek. CF4 je částečně mísitelný s vodou, zatímco je mísitelný s benzenem a chloroformem.

Je to proto, že pokud se rozpustí ve vodě, musí přerušit vodíkové vazby mezi molekulami vody. K tomu je potřeba více energie. V důsledku menšího množství energie uvolněné během CF4 solvatace vodou, CF4  není schopen se rozpustit ve vodě.

Asi 18.8 mg/l tetrafluormethanu je mísitelný s vodou při 20 °C0C. Ale v případě organických rozpouštědel je energie uvolněná v důsledku solvatace tetrafluormethanu mnohem větší než u starších vazeb mezi molekulami rozpouštědla. Takže starší vazby lze snadno přerušit a vytvořit nové.

Je to tetrafluormethan, CF4  Iontové nebo ne?

Tetrafluormethan je kovalentní sloučenina. Protože každá vazba je vytvořena sdílením elektronů mezi uhlíkem a fluorem.

Je to tetrafluormethan, CF4  Kyselé nebo ne?

Kyselost je schopnost látky přijímat elektrony z jiných látek nebo kyselina je látka, která může darovat protony H iontů do roztoku. Bazičnost lze definovat jako darování OH- iontů nebo elektronů na jiné látky. Tetrafluormethan není kyselý ani zásaditý.

Je to neutrální sloučenina. Když reaguje s vodou, vytváří fluorovodík. Fluorovodík patří mezi slabé kyseliny. Tetrafluormethan je tedy neutrální, ale když se rozpustí ve vodě, uvolňuje HF, který je kyselé povahy.

 Je to tetrafluormethan, CF4 Polární nebo ne?

Když dojde k vysoké elektronegativitě, je vidět změna mezi různými vazbami přítomnými v atomu, jejich polarita se bude lišit. Polarita obvykle přichází v důsledku přítomnosti elektronegativního atomu v molekule. Bylo zjištěno, že většina prvků ve skupině halogenů má vždy elektronegativní povahu.

Zde v tetrafluormethanu jsou čtyři vazby uhlík-fluor a jejich elektronegativity jsou stejné. Ale dluhopisy v CF4 jsou navzájem stejně vzdálené, dipólový moment každé vazby se ruší, a proto získá nepolární charakter.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Tetrafluormethan, CF4 je nepolární, sp3 hybridizovaná, kovalentní molekula, která je ve vodě kyselá. Má 32 valenčních elektronů, z nichž 12 osamocených párů je přítomno ve fluoru. Své Lewisova struktura je zde také nakresleno. Formální náboj CF4 je nulový s čtyřstěnným tvarem a úhlem 109.50.

Také čtení: