V tomto článku probereme Lewisovu strukturu OF2 (fluorid kyslíku) a podrobně vysvětlíme její hybridizaci, tvar, náboje, páry a podrobnosti.
Lewisova struktura OF2 se skládá z jednoho atomu kyslíku jako centrálního atomu a dvou atomů fluoru jsou přítomny na obou stranách atomu kyslíku. Lewisova struktura molekuly OF2 obsahuje 16 nevazebných elektronů, tj. 8 osamocených párů. Z 8 osamocených párů jsou 3 osamocené páry přítomny na atomu fluoru a 2 osamocené páry jsou přítomny na centrálním atomu kyslíku.
Detaily molekuly OF2-
| Molekulární název | Difluorid kyslíku |
| Chemický vzorec | OF2 |
| Centrální atom Lewisovy struktury | Kyslík |
| Počet osamocených párů na centrálním atomu | 2 |
| Molekulární geometrie OF2 | ohnutý |
| Elektronová geometrie OF2 | Tetrahedrální |
| Bon Angle FOF | 103 stupeň |
| Počet valenčních elektronů pro molekulu OF2 | 20 |
| Formální náboj molekuly oF2 | 0 |
Jak nakreslit Lewisovu strukturu pro OF2?
Následují kroky, které je třeba dodržet při kreslení Lewisovy struktury molekula OF2
Krok 1: Spočítejte celkové valenční elektrony přítomné v molekule OF2
Prvním krokem je najít ne. valenčních elektronů přítomných v molekule OF2.
Kyslík patří do 16. skupiny a fluor do 17. skupiny periodické tabulky.
Valenční elektron kyslíku = 6
Valenční elektron fluoru = 7
| Valenční elektrony | Atom v OF2 | Celkový počet elektronů | |
| O | 6 | 1 | 1 * 6 = 6 |
| F | 7 | 2 | 7 * 2 = 14 |
| 20 |
Krok 2: Najděte nejméně elektronegativní prvek v OF2 molekula
Elektronegativita se v určité periodě zvyšuje zleva doprava, takže kyslík je nejméně elektronegativní než fluor. Udržujte nejméně elektronegativní atom uprostřed.
Teď nakreslete kostru OF2 molekuly
F O F
Krok 2: Jak kreslit Lewisova tečková struktura
Krok 3: Vložte dva elektrony nebo vazbu mezi atom F a O
F:O:F
or
F – O – F
Krok 3: Jak na to nakreslete Lewisovu strukturu
Krok 4: Dokončete oktet vnějších atomů
Dokončete oktet na vnějších atomech a poté přejděte k centrálnímu atomu.
Krok 5: Dokončete oktet centrálního atomu nebo v případě potřeby vytvořte kovalentní vazby
Krok 6: Zkontrolujte formální hodnotu poplatku
Než potvrdíme, že je to perfektní Lewisova struktura, musíme zkontrolovat formální hodnoty poplatku
Formální náboj = Valenční elektrony – (1/2) * vazebné elektrony – nevazbové elektrony
Valenční elektrony kyslíku = 6
Nevazebné elektrony kyslíku = 4 (2 osamocené páry)
Vazebné elektrony kyslíku = 4 (2 páry)
Formální náboj pro atom kyslíku = 6 – 1/2*4 – 4 = 0
Valenční elektrony fluoru = 7
Nevazebné elektrony fluoru = 6 (3 osamocené páry)
Vazebné elektrony fluoru = 2
Formální náboj pro atom fluoru =7 – 1/2*2 – 6 = 0
Protože prvky F a O mají nejmenší možné formální náboje, získali jsme vhodné Lewisova struktura
OF2 Lewisova struktura
Jaký je formální náboj v OF2 Lewisově struktuře a jak se počítá?
Formální náboj je náboj přítomný na atomu v molekule, když jsou všechny vazebné elektrony sdíleny rovnoměrně nebo když se ignoruje rozdíl v elektronegativitě atomů.
Formální náboj = Valenční elektrony – (1/2) * vazebné elektrony – nevazebné elektrony
Valenční elektrony kyslíku = 6
Nevazebné elektrony kyslíku = 4 (2 osamocené páry)
Vazebné elektrony kyslíku = 4 (2 páry)
Formální náboj pro atom kyslíku = 6 – 1/2*4 – 4 = 0
Valenční elektrony fluoru = 7
Nevazebné elektrony fluoru = 6 (3 osamocené páry)
Vazebné elektrony fluoru = 2
Formální náboj pro atom fluoru =7 – 1/2*2 – 6 = 0
Tedy formální náboj na atomu kyslíku a fluoru v OF2 Lewisova tečková struktura je nula.
Dodržuje molekula OF2 pravidlo oktetu?
OF2 obsahuje 20 valenčních elektronů a všechny atomy v OF2 doplňují svůj oktet, jak je patrné z Lewisova struktura OF2 molekuly. To dokazuje, že oktetové pravidlo se řídí molekulou OF2.
Proč je molekulární geometrie OF2 ohnutá?
Teorie odpuzování elektronového páru ve valenčním obalu (VSEPR) bere v úvahu odpudivé síly mezi osamoceným párem – osamocený pár, osamělým párem – vazebný pár a párem vazba – vazba párem a tímto způsobem vyrovnává stabilitu molekuly.
Ohnutá molekulární geometrie molekuly OF2 je způsobena přítomností 2 osamocených párů na centrálním atomu kyslíku. Přítomnost osamocených párů na atomu kyslíku způsobuje odpuzování elektronů vázaných párů. V důsledku odpudivých sil tlačí fluor, který je přítomen jako vnější atomy, dolů, aby se minimalizovalo odpuzování podle teorie VSEPR.
Protože molekulární geometrie bere v úvahu pouze atomy přítomné v molekule, molekulární geometrie molekuly OF2 je ohnutá.
Jaká je elektronová geometrie molekuly OF2?
Protože elektronová geometrie bere v úvahu všechny elektrony i osamocené páry k určení tvaru, elektronová geometrie molekuly OF2 je čtyřstěnná.
Jak zjistit molekulární tvar a elektronovou geometrii molekuly OF2?
Pro nalezení geometrie (molekulární/elektronové) molekuly OF2 je třeba dodržet tři kroky. Oni jsou -
1)Najděte počet osamocených párů přítomných na centrálním atomu v Lewisově struktuře molekuly OF2
Or
Počet osamělých párů lze také zjistit pomocí vzorce
Osamělý pár =1/2*(VE –NA)
VE= valenční elektron na centrálním atomu
NA= Počet atomů připojených k tomuto centrálnímu atomu
V molekule OF2 je valenčních elektronů centrálního atomu kyslíku 6 a jsou k němu připojeny dva vnější atomy.
Osamělé páry = 1/2* (6 – 2) = 2
2) Najděte hybridizační číslo molekuly OF2
Hybridizaci centrálního atomu lze zjistit pomocí vzorce.
Hybridizační číslo = NA + LP
Kde NA = počet atomů připojených k centrálnímu atomu
LP = počet osamocených párů na centrálním atomu
K centrálnímu atomu kyslíku jsou připojeny dva atomy a jsou na něm přítomny dva osamocené páry.
Hybridizační číslo = 2+2 = 4
Hybridizační číslo molekuly OF2 je 4
Hybridizace molekuly OF2 je tedy Sp3
3) Použijte teorii VSEPR k určení molekulární/elektronové geometrie OF2
Rozhodli jsme se hybridizace OF2 jako SP3 a osamocených párů 2
Nyní podle notace AXnEx teorie VSEPR najdeme notaci VSEPR pro molekulu OF2
Zápis AXnEx
Kde,
A: centrální atom
X: počet atomů připojených k centrálnímu atomu
E: počet osamocených párů elektronů na centrálním atomu
Jako podle Lewisova tečková struktura u difluoridu kyslíku je kyslík centrální atom, který má 2 osamocené páry elektronů a jsou k němu připojeny 2 atomy fluoru.
Takže ze vzorce OF2 se stane AX2N2
Podle tabulky VSEPR má molekula se vzorcem AX2N2 molekulární tvar jako ohnutý a elektronová geometrie čtyřstěnný.
| Celkem domén | Obecný vzorec | Vázané atomy | Osamělé páry | Molekulární tvar | Elektronová geometrie |
| 1 | AX | 1 | 0 | Lineární | Lineární |
| 2 | AX2 | 2 | 0 | Lineární | Lineární |
| AX | 1 | 1 | Lineární | Lineární | |
| 3 | AX3 | 3 | 0 | Trigonal Planární | Trigonal Planární |
| AX2E | 2 | 1 | ohnutý | Trigonal Planární | |
| AXE2 | 1 | 2 | Lineární | Trigonal Planární | |
| 4 | AX4 | 4 | 0 | Tetrahedrální | Tetrahedrální |
| AX3E | 3 | 1 | Trigonální pyramida | Tetrahedrální | |
| AX2E2 | 2 | 2 | ohnutý | Tetrahedrální | |
| AXE3 | 1 | 3 | Lineární | Tetrahedrální |
Proč je Bond Angle OF2 menší než normální hodnota?
Úhel vazby OF2 je 103 stupňů, protože dva osamocené páry přítomné na molekule kyslíku snižují hodnotu úhlu vazby oproti normální hodnotě. Kvůli odpuzování mezi osamělými páry je úhel vazby 103 stupňů.
Délka vazby OF dluhopisu je 140.5pm
Je molekula OF2 polární nebo nepolární?
OF2 je polární molekula potvrzují tři faktory
1) Elektronegativita:
Fluor (elektronegativita 4) je elektronegativnější než kyslík (elektronegativita 3.5) Jelikož je fluor elektronegativnější než kyslík, přitahuje k sobě elektrony silněji.
Molekula se nazývá polární, pokud je rozdíl elektronegativity mezi atomy v molekule větší než 0.4
Rozdíl mezi elektronegativitami kyslíku a fluoru je 0.5.
2) Geometrický/molekulární tvar:
Tvar molekuly OF2 je ohnutý.
Dva dipóly – záporný náboj na atomu fluoru a kladný náboj na atomu kyslíku nelze zrušit kvůli ohnutému tvaru molekuly OF2.
3) Dipólový moment:
Dipólový moment existuje v molekule OF2 díky polaritě vazby OF. Tento dipólový moment bude směřovat k elektronegativnějšímu atomu fluoru, protože se atom fluoru snaží přitáhnout elektron k němu
Ohnutý tvar molekuly OF2 je způsoben přítomností 2 volných párů elektronů na centrálním atomu kyslíku. Díky ohnutému tvaru nejsou oba tyto dipólové momenty zrušeny, místo toho jsou sečteny, takže OF2 je polární molekula.
Všechny tyto faktory ukazují, že OF2 je polární molekula.
Centrální atom kyslíku sdílí dva elektrony s oběma atomy fluoru. Proto v Lewisova struktura na atomu kyslíku jsou přítomny dva vazebné páry elektronů a dva nevazebné páry, tj. dva volné páry na atomu kyslíku v Lewisova struktura OF2 molekuly
Co je hybridizace pro molekulu OF2?
Aby bylo možné sdílet elektrony s atomy fluoru, orbitaly atomu kyslíku procházejí hybridizací pro umístění elektronů.
Elektronická konfigurace kyslíku a fluoru v základním stavu je –
Kyslík v základním stavu 1S2 2S2 2P4
Fluor v základním stavu 1S2 2S2 2P5
Elektronová konfigurace kyslíku po získání dvou elektronů k naplnění oktetu vytvořením vazeb s fluorem
Kyslík 1S2 2S2 2Px2 2Py2 2Pz2
Stérické číslo = Počet atomů vázaných na centrální atom + Počet osamocených párů elektronů připojených k centrálnímu atomu
Stérické číslo = 2+2 = 4
Hybridizace pro centrální atom kyslíku v OF2 je tedy Sp3
Vykazuje molekula OF2 rezonanci?
Fluorid kyslíku nemá dvojnou vazbu, takže nevykazuje rezonanci.
Molekula může mít rezonanci, pokud-
- Molekula má střídavé dvojné a jednoduché vazby.
- Molekula má přítomnost osamoceného páru v konjugaci s dvojnou vazbou.
závěr
OF2 Lewisova struktura z obsahuje 4 vazebné elektrony, tj. dva vazebné páry a 16 nevazebných elektronů, tj. 8 volných párů.
- Difluorid kyslíku je tvořen jedním atomem kyslíku a dvěma atomy fluoru.
- Abychom shrnuli to, o čem jsme diskutovali v tomto článku, pojďme se podívat na to, co jsme se v tomto článku naučili
- OF2 je polární molekula s dipólovým momentem 0.3D
- Molekulární geometrie molekuly OF2 je ohnutá.
- Molekula OF2 má jako elektronovou geometrii tetraedrickou geometrii.
