Struktura LiF Lewis, Geometrie, Hybridizace: 7 kroků (vyřešeno)

by

Fluorid lithný (LiF) se skládá z lithia (Li) s 1 valenčním elektronem a fluoru (F) se 7 valenčními elektrony. Lewisova struktura představuje LiF jako iontovou sloučeninu: Li daruje svůj elektron F a tvoří ionty Li⁺ a F⁻. Tímto přenosem elektronů se dosáhne stabilního oktetu pro F a prázdné valenční slupky pro Li. V krystalické struktuře je každý Li+ iont obklopen šesti F- ionty v oktaedrické koordinaci a každý F-iont je obklopen šesti Li+ ionty, které tvoří kubickou mřížku. Iontová povaha LiF přispívá k jeho vysokému bodu tání (845 °C) a jeho roli jako izolantu a UV-transparentního materiálu v optice.

Fluorid lithný, je anorganická sloučenina s chemickým vzorcem LiF. Je to bílý krystalický prášek, který je nerozpustný ve vodě. Je to látka bez zápachu s hořkou chutí, která je použitelná pro různé účely.

Struktura LiF Lewis
Struktura LiF Lewis

Jak nakreslit LiF Lewisovu strukturu ?

Lewisovy tečkové struktury poskytují obraz vazby v molekulách a iontech ve smyslu sdílených elektronových párů a oktetového pravidla. Pro načrtnutí Lewisovy struktury atomu nebo molekuly jsou brány v úvahu pouze její valenční elektrony.

Tyto valenční elektrony jsou v jeho Lewisových strukturách označovány jako určité tečky. Takový  struktury nakreslené tímto způsobem se nazývají Lewis bodové struktury.

Projekt Lewisova struktura fluoridu lithného nebo LiF lze snadno čerpat. Předtím bychom měli pochopit, jak sloučenina vzniká. Elektronická konfigurace lithia je (2, 1) a fluoru je (2,7, XNUMX). Lithium daruje svůj jeden elektron z obalu L atomu fluoru.

Fluor přijímá jeden elektron daný lithiem, aby mezi nimi vytvořil vazbu. Když Li daruje svůj elektron, stává se kladně nabitým, Li+ a když fluor přijme tento elektron, nabije se záporně, F-. Takže Lewisova struktura fluoridu lithného lze čerpat jako

lif Lewisova struktura
Lewisova struktura z LiF

Protože jak lithium, tak fluor jsou v iontovém stavu, hranatá závorka je přemístěna označením jejich náboje. Označený náboj je ve skutečnosti počet elektronů ztracených a získaných lithiem a fluorem. Zde je +1 pro lithium a -1 pro fluor.

Rezonance struktury LiF Lewis

Rezonance je pohyb delokalizovaných elektronů přítomných v atomu molekuly. Molekula nebo iont mající takové elektrony je symbolizována některými přispívajícími strukturami. Takové struktury se nazývají rezonanční struktury.

V případě fluoridu lithného je možná pouze jedna struktura.

b
struktura LiF

Tvar struktury LiF Lewis

Lithium daruje svůj elektron a fluor přijímá, že vzniká elektron a sloučenina Fluorid lithný. Jedná se o molekulu typu AB. Jeho tvar je tedy lineární. LiF má podobné struktura jako NaCl.

c
Tvar LiF

Struktura jednotkové buňky LiF je kubická jednotková buňka.

LiF Lewisova struktura formální náboj

Formální poplatek je pomyslný náboj přidělený atomu, když jsou všechny jeho valenční elektrony dokonale sdíleny v chemické vazbě.

Formální náboj molekuly lze zjistit rovnicí

Formální náboj atomu = Počet valenčních elektronů – Počet teček nebo elektronů – Počet vytvořených vazeb.

e
Valenční elektrony v LiF

Počet valenčních elektronů přítomných v Li je 1, elektronů přítomných jako osamocené páry je 0, počet vytvořených vazeb je 1. Formální náboj Li je tedy

Formální náboj lithia = 1-0-1

= 0

Počet valenčních elektronů přítomných ve fluoru je 7, elektronů přítomných jako osamocené páry ve F je 6, počet vazeb tvořených F je 1. Formální náboj F je tedy

Formální náplň fluoridu = 7-6-1

= 0

Formální náboj přítomný v lithiu a fluoru v LiF je 0.

LiF Lewisův strukturní úhel

Vazebný úhel je úhel vytvořený mezi 3 vazbami, když se různé nebo stejné atomy spojí dohromady a vytvoří sloučeninu. LiF je lineární molekula, úhel mezi vazbou Li-F je 1800.

f
Vazebný úhel LiF

Pravidlo oktetu struktury LiF Lewis

Oktetové pravidlo říká, že atomy jsou maximálně stabilní, když jsou jejich valenční obaly obsazeny osmi elektrony. Je stanoveno na základě toho, že obvykle atomy prvků hlavní skupiny vykazují tento způsob účasti na chemické vazbě.

V souladu s tímto pravidlem se atomy spojují a vytvářejí chemickou vazbu takovým způsobem, že jejich valenční obal by měl obsahovat pouze osm elektronů.

V případě lithia byla nalezena výjimka z pravidla oktetu. Vzhledem k tomu, že první vrstva lithia může mít pouze 2 elektrony, řídí se duetem namísto oktetového pravidla. Fluor má ve svém L obalu 7 valenčních elektronů.

Když přijme jeden elektron z Li, pak se jeho vnější obal zaplní 8 elektrony a jeho oktet je naplněn.

g
Oktetové pravidlo v LiF

Struktura LiF Lewis Osamělé páry

Osamělý pár elektronů jsou elektrony, které se neúčastní žádné chemické reakce. Osamělý elektronový pár přítomný v jakékoli molekule je uveden jako .

Osamělý elektronový pár v libovolném atomu = (valenční elektrony – počet elektronů sdílených atomem) /2.

h
valenční elektrony v LiF

Osamělý elektronový pár v Li = (1 – 1)/2

= 0

V atomu Li ve fluoridu lithném není žádný osamocený pár.

Osamělý elektronový pár v F = (7-1)/2

= 3

Osamělý pár elektronů existující ve fluoru je 3.

LiF Valenční elektrony

Elektrony přítomné ve vnějším obalu nebo ve valenčním obalu jakéhokoli atomu nebo iontu, které se mohou účastnit jakékoli chemické reakce, se nazývají jeho valenční elektrony. V případě fluoridu lithného má lithium ve svém nejzevnějším obalu pouze 1 valenční elektron.

Fluor má ve svém nejvzdálenějším obalu 7 valenčních elektronů. Lithium sdílí svůj jeden valenční elektron s fluorem a vytváří mezi nimi iontovou vazbu. Takže valenční elektrony přítomné v lithiu jsou 1 a ve fluoru je 7.

LiF hybridizace

Hybridizace je proces kombinace atomového orbitalu s téměř stejnou energií za vzniku sady nových orbitalů se stejnou energií. Počet nově vytvořených orbitalů se rovná počtu spojených atomových orbitalů. Čerstvě vytvořené orbitaly tímto procesem hybridizace se nazývají hybridní orbitaly. 

Ale hybridizace je koncept, který lze použít pouze u kovalentně vázaných sloučenin. Vzhledem k tomu, že LiF je iontová sloučenina, která se tvoří přitahováním opačných nábojů jako kladně a záporně nabitý ion, koncept hybridizace je nepoužitelný při tvorbě fluoridu lithného.

Použití LiF

  1. LiF je hlavní tavidlo používané při výrobě smaltů, skel, glazur.
  2. LiF se používá hlavně pro komerční výrobu kovového lithia.
  3.  LiF se někdy používá jako pájecí tavidlo pro hliník v automobilech a vysoušedlo v proudech sušícího vzduchu.
  4. Fluorid lithný se používá k výrobě elektrolytu v lithium-iontových bateriích.
  5. Fluorid lithný se také používá v optice, detektorech záření a v kapalných – fluoridových jaderných reaktorech.

LiF je iontový nebo kovalentní ?

Vazba, která je tvořena elektrostatickou přitažlivostí mezi kladným a záporným iontem v chemické sloučenině, se nazývá iontová vazba nebo elektrovalentní vazba. LiF je tvořen přitažlivostí kladně nabitého Li+ a záporně nabitý F-.

Lithium daruje jeden ze svých elektronů, aby se stal Li+ a fluor to přijímá, aby se stal F-fluoridový iont. LiF je tedy zcela iontová vazba.

Je LiF stabilní ?

Bylo zjištěno, že iontové sloučeniny jsou velmi stabilní, protože jsou tvořeny silnou přitažlivostí mezi opačně nabitými ionty. Takže jejich vazba bude velmi stabilní. Proto je LiF nebo fluorid lithný stabilní sloučeninou.

Také čtení: