NF3 Lewisova struktura: Kresby, Hybridizace, Tvar, Náboje, Páry

Budeme mluvit o NF3 Lewisově struktuře, formálních nábojích, geometrii, hybridizaci a použití NF3 v tomto článku.

Fluorid dusnatý (NF3) je anorganický, bezbarvý, nehořlavý, toxický plyn s mírně zatuchlým zápachem. V NF3 dusík je připojen ke třem atomům fluoru přes jednoduchá vazba a má molekulovou hmotnost 71.00 g/mol.

Jak nakreslit NF3 Lewisova struktura?

Pojďme nakreslit NF3 Lewisova struktura krok za krokem;

Nejprve spočítejte počet valenčních elektronů v molekule NF3

N (Z= 7) = [He] 2s22p3  ie Je přítomno 5 valenčních elektronů

Protože v nejvzdálenějším obalu dusíku je přítomno 5 elektronů

F (Z = 9) = [He] 2s22p5  tj. pouze 7 elektronů je dostupných pro vazbu

Celkový počet valenčních elektronů = 5 + 7*3 = 26 valenčních elektronů.

Před uspořádáním atomů bychom měli vědět, který atom bude zaujímat centrální pozici. Podle pravidla elektronegativity zaujme tuto pozici atom s méně elektronegativní povahou. Dusík se tedy umístí do středu a zbytek atomů zaujme periferní pozice.

2 9
Polohy atomů
  1. Podle pravidla sigma vazby nejprve vytvoříme jednoduchou vazbu mezi atomy a poté pokračujeme v dalším uspořádání. 
OBR. 2 NF
Uspořádání atomů
  • Po vytvoření jednoduché vazby je čas uspořádat zbytek elektronových párů jako jedna vazba = 2 elektrony, tj. 6 elektronů z 26 elektronů je již uspořádáno. Odešli jsme tedy s 20 elektrony. Přiřaďme další elektrony, abychom získali jasnou představu o NF3 Lewisova struktura.
nf3 Lewisova struktura

                                                         NF3 Lewisova struktura.

Valenční elektrony NF3

Jak bylo vysvětleno v prvním kroku Lewisovy struktury, valenční elektrony jsou ty, které jsou k dispozici pro vazbu. Také o mocenství atomu rozhoduje jeho počet elektronů ve vnějším obalu.

Proč se za valenční elektrony považují pouze nejvzdálenější elektrony?

 Pochopme to na příkladu atomu dusíku. Jako dusík patří do skupiny 15 a má atomové číslo sedm. Elektronická konfigurace dusíku:

N (Z=7) = 1 s2 2s2 2p3

 Jak je vidět, elektrony v 1s2 orbitaly jsou nejblíže k jádru, a proto je k jejich odstranění potřeba více energie; jinými slovy, jsou stabilní, a proto je nelze odstranit.

Pouze nejvzdálenější elektrony se však mohou snadno odstranit a podílet se na vazbě. Stejně tak v případě fluoru (F (Z = 9) = 1 s2 2s2 2p5), vnitřní orbitaly se neúčastní vazby a pouze 7 elektronů ve vnějším zbývá pro vazbu. Nyní, jak bylo diskutováno výše, je v NF dostupných 26 valenčních elektronů3 molekula.

NF3 pravidlo oktetu Lewisovy struktury

Každý atom chce dosáhnout stability; z hlediska chemie se stabilita týká stabilní elektronické konfigurace. Každý jednotlivý atom má v úmyslu dosáhnout elektronické konfigurace vzácných plynů, protože vzácné plyny naplnily nejvzdálenější elektronické obaly, které jsou odpovědné za jejich stabilitu. Toto je známé jako oktetové pravidlo.

Podívejme se, zda NF3 Lewisova struktura dodržuje pravidlo oktetu nebo ne?

Jak je uvedeno na obrázku číslo 2, dusík má po navázání 8 elektronů. Podobně, každý atom F má také 8 elektronů ve svých vnějších obalech. Označuje splnění oktetového pravidla.

NF3 Lewisova struktura osamocených párů

 Osamělé páry patří do kategorie elektronů, které jsou k dispozici pro vazbu, ale neúčastní se tvorby vazby. Opět s odkazem na obrazové znázornění NF3 Lewisova struktura (obrázek 2), na atomu dusíku je přítomen pouze jeden osamocený pár, zatímco atom fluoru má 6 nevázaných elektronů.

NF3 Lewisova struktura formální náboj

Formální poplatek lze vypočítat podle vzorce uvedeného níže:

FORMÁLNÍ 1

Výpočet formálního náboje pro atom dusíku

Valenční elektrony = 5 (patří do druhé skupiny)

Počet nespojených elektronů = 2

Vázané elektrony = 6

FC = 5 – 2 – 6/2 = 0

Výpočet formálního náboje pro atom fluoru

Celkový počet valencí = 7

Počet nespojených elektronů = 6

Vázané elektrony = 2

FC = 7-6 – 2/2 = 0

Celkový formální poplatek tedy = 0

NF3 Lewisova struktura rezonance

Může NF3 ukázat rezonanci?

Obecně se rezonance týká pouze pohybu elektronů z jednoho paláce do druhého. Nicméně v NF3 Lewisova struktura, rezonance není možná, protože ve fluorových orbitalech nezůstaly žádné prázdné orbitaly, takže se může zúčastnit osamocený pár dusíku

NF3 hybridizace

Proces hybridizace řeší záhadu za tvorbou molekul. Pojďme pochopit promísení atomů dusíku a fluoru NF3 krok za krokem

  1. Elektronické uspořádání elektronů obou účastnických elektronů v jejich základním stavu je uvedeno níže:
hybridizda nf1
Uspořádání základního stavu
  • 2. Elektronové uspořádání elektronů obou účastnických elektronů v jejich excitovaném stavu je uvedeno níže
hybrid nf2
Vzrušené státní uspořádání
  • 3. Vznik NF3
3 nf3 hyv
      Vznik NF3

Tvar Lewisovy struktury NF3

Tvar NF3 je zde důležitým aspektem. Jak již víme, hybridizace NF3 je SP3. Proto se očekává, že tvar NF3 je čtyřstěnný. Zde se však nejedná o tento scénář. Tvar NF3 má charakter trigonální pyramidy. To je způsobeno přítomností osamoceného páru na atomu dusíku, jak jsme viděli v NF3 Lewisova struktura.

obrázek 103
Trigonální pyramidální tvar NF3  ( Wikipedia)

Úhel Lewisovy struktury NF3

 Jak je znázorněno na obrázku výše, úhel spojení je přibližně 102.5o v NF3 protože molekulární geometrie je trigonální pyramidální a má osamocený pár, díky kterému je standardní čtyřstěnný úhel 109o se odchýlil a snížil na 102.5o.

NF3 používá

Fluorid dusičitý se primárně používá pro výrobu mikroelektroniky, jako jsou LCD a tenkovrstvé solární články, protože polovodiče používané v těchto zařízeních jsou tvořeny fluoridem dusitým.

NF3 se používá v chemických laserech, jako jsou fluorovodíkové a deuteriumfluoridové lasery.

Hlavní aplikace NF3 je v procesu odstraňování křemíku. Má výhodu menší zbytkové kontaminace a snadno se disociuje ve srovnání s perfluorovanými sloučeninami a fluoridem sírovým při nízkých tlacích. kromě toho NF3 je také považován za ekologickou náhradu SF.

NF3 se používá ve výrobním procesu a také pro čištění PECVD komor.

NF3 se používá jako stabilní fluorační činidlo

Často kladené otázky

 JE NF3 skleníkový plyn?

NF3 je považován za skleníkový plyn, protože velmi rychle absorbuje infračervené záření vyzařované zemí, což vede k tomu, že jde o silný skleníkový plyn.

Je NF3 polární nebo nepolární?

NF3  je polární, protože je nesymetrický, a proto se vazby navzájem neruší. Proto NF3 má polární povahu.

je NF3 toxické v přírodě?

Patří do kategorie netoxické. Někdy však při kontaktu s očima dráždí a také narušuje sliznice, ale NF3 je méně toxický než oxidy dusíku.

Uveďte fyzikální vlastnosti NF3

  • Je bezbarvý
  • Netoxické
  • V přírodě existuje jako plyn s hořčičným zápachem

Je NF3 v přírodě kovalentní?

Ano, má kovalentní povahu, protože atomy dusíku i fluoru jsou nekovy. Proto vazba, která se mezi nimi může vytvořit, je pouze kovalentní.

Uveďte reakci, kde NF3 působí jako oxidační činidlo

    Oxiduje chlorovodík na chlór:

   2 NC3 + 6 HCl → 6 HF + N2 + 3Cl2

Jak NF3 reaguje s ocelí?

NF3 je kompatibilní s ocelí a také s plasty. Při kontaktu s jakýmkoliv se přeměňuje na tetrafluorhydrazin kov. Například:

    2 NC3 + Cu → N2F4 + CuF2

Zadejte rovnici, kde NF3 převést na tetraamonné soli

Fluorid dusnatý reaguje za vzniku amonných solí s Sbf5 jak je uvedeno výše:

NF3 + F2 + SbF5 → NF+4Sbf6-

Také čtení: