Clf5 Lewis-Struktur, Eigenschaften: 13 Fakten, die Sie kennen sollten

Der vorliegende Artikel handelt von ClF5 (Chlorpentafluorid), das ein ist Interhalogenverbindung. Lassen Sie uns einige interessante Fakten über diese Verbindung wissen.

In der ClF5-Lewis-Struktur ist das zentrale Chloratom (Cl) durch Einfachbindungen an 5 Fluoratome (F) gebunden. Das ClF5-Molekül enthält 16 freie Elektronenpaare, jedes Fluoratom hat 3 freie Elektronenpaare und ein freies Elektronenpaar ist am Chloratom vorhanden.

Wie viele Valenzelektronen sind in der ClF5-Lewis-Struktur vorhanden?

Im ClF5-Molekül hat sowohl das Chloratom als auch das Fluoratom 7 Elektronen in seiner Valenzschale.

Berechnung von Valenzelektronen im ClF5-Molekül-

Somit

  Im ClF5-Molekül gibt es insgesamt 42 Valenzelektronen.

Schritte zum Zeichnen der Lewis-Struktur von ClF5

Die Schritt-für-Schritt-Erklärung zum Zeichnen des Lewis-Diagramms von ClF5 –

 Schritt 1: Berechnen Sie die gesamten Valenzelektronen, die im ClF5-Molekül vorhanden sind

Wir beginnen damit, die Anzahl der Valenzelektronen im ClF5-Molekül zu finden.

(Valenzelektronen sind die Anzahl der Elektronen, die in der Valenzschale eines Atoms vorhanden sind)

Beide Elemente, Fluor und Chlor, gehören zur Gruppe 17^th so ist die Anzahl der Valenzelektronen für Chlor und Fluor 7.

Valenzelektronen in ClF5 berechnen –

Schritt 2: Entscheiden Sie sich für das Zentralatom

Beim Zeichnen der Lewis-Punktstruktur Halten Sie immer das am wenigsten elektronegative Atom in der Mitte.

Da wir wissen, dass die Elektronegativität in einer Periode von links nach rechts zunimmt und in einer Gruppe von oben nach unten abnimmt, ist Chlor weniger elektronegativ als Fluor.

Hinweis: Fluor ist das elektronegativste Element im Periodensystem

Halten Sie das am wenigsten elektronegative Chloratom in der Mitte und das 5 Fluoratom, das es umgibt, und zeichnen Sie die Skelettstruktur für ClF5-Molekül.

Schritt 3: Setzen Sie entweder eine Bindung oder ein Elektronenpaar zwischen Cl- und F-Atom

 Setzen Sie zwei Elektronen (Elektronenpaar) zwischen Chlor- und Fluoratome, um eine chemische Bindung anzuzeigen.

Schritt 4: Machen Sie die äußeren Atome glücklich, indem Sie ihr Oktett vervollständigen

Hauptgruppenelemente freuten sich, wenn sie die Oktettkonfiguration ihres nächsten Edelgaselements (18^th Gruppe). Dies nennen wir Oktettregel (Ausnahme: Wasserstoff vervollständigt die Duplett-Konfiguration wie die des Edelgases He).

Schritt 5: Setzen Sie die restlichen Elektronen auf das Zentralatom:

ClF5 hat 42 Valenzelektronen, von denen 10 Elektronen zur Bildung von Bindungen zwischen Cl und F verwendet werden, während 30 Elektronen als Einzelpaare an den umgebenden 5 Fluoratomen vorhanden sind und zwei Elektronen übrig bleiben.

wir werden diese beiden Elektronen nun auf dem zentralen Chloratom halten.

Schritt 6: Gebührenwert überprüfen

Bevor wir dies als unser Finale bestätigen Lewis-Struktur Diagramm werden wir die formale Ladung jedes atomaren Elements im ClF5-Molekül überprüfen.

Formelle Ladung = Valenzelektronen – 0.5 * Bindungselektronen – Nichtbindungselektronen

Für das Zentralatom Chlor –

Anzahl der nicht bindenden Elektronen von Chlor = 2

Anzahl der Bindungselektronen von Chlor = 10

Formgebühr für Chlor = 7 – 0.5*10 – 2 = 0

Für die äußeren Atome Fluor –

Anzahl der nicht bindenden Elektronen von Fluor = 6 (3 freie Elektronenpaare)

Anzahl der Bindungselektronen von Fluor = 2

Formale Ladung für Fluoratom =7 – 0.5*2 – 6 = 0

Da die F- und O-Elemente möglichst geringe Formalladungen haben, haben wir unser Perfekt erhalten Lewis-Struktur.

Was ist die formale Ladung der Atome, die im Lewis-Struktur-ClF5-Molekül vorhanden sind?

Formelle Ladung ist die elektrische Ladung, die einem Atom in einem Molekül gegeben wird, wenn alle Elektronen in einer Bindung gleichmäßig geteilt werden oder wenn die Elektronegativitätsdifferenz von Atomen ignoriert wird.

Formelle Ladung = Valenzelektronen – 0.5 * Bindungselektronen – Nichtbindungselektronen

Für das Zentralatom Chlor –

Anzahl der nicht bindenden Elektronen von Chlor = 2

Anzahl der Bindungselektronen von Chlor = 10

Formgebühr für Chlor = 7 – 0.5*10 – 2 = 0

Für die äußeren Atome Fluor –

Anzahl der nicht bindenden Elektronen von Fluor = 6 (3 freie Elektronenpaare)

Anzahl der Bindungselektronen von Fluor = 2

Formale Ladung für Fluoratom =7 – 0.5*2 – 6 = 0

Ist ClF5 eine Ausnahme von der Oktettregel?

Gemäß der Oktettregel versuchen Hauptgruppenelemente, eine Oktettkonfiguration ihres nächsten Edelgaselements zu erhalten. Im ClF5-Molekül erreichen alle 5 Fluoratome ihr Oktett. Alle 5 Fluoratome haben drei nicht gebundene Paare und ein gebundenes Paar um sie herum.

Aber das zentrale Chloratom hat fünf gebundene Paare und ein einsames Paar um sich herum, was die Gesamtzahl der umgebenden Elektronen auf 12 erhöht.

Somit ist das ClF5-Molekül eine Ausnahme von der Oktettregel.

Warum ist die Elektronengeometrie von ClF5 oktaedrisch, obwohl das Molekül eine quadratische Pyramidengeometrie hat?

Das ClF5-Molekül hat 42 Valenzelektronen.

Von 42 Elektronen –

• 10 Elektronen sind als gebundene Paare zwischen Fluor- und Chloratomen vorhanden
• 30 Elektronen sind als freie Elektronenpaare an den fünf Fluoratomen vorhanden.
• Am Zentralatom Chlor sind zwei Elektronen als freie Elektronenpaare vorhanden.

Da die Elektronengeometrie gefunden wird, indem sowohl die gebundenen Paare als auch die Einzelpaare in einem Molekül berücksichtigt werden, ist die Elektronengeometrie des Clf5-Moleküls quadratisch pyramidenförmig.

Warum sind die Bindungswinkel in ClF5 etwas kleiner als 90 Grad und nicht genau 90 Grad?

Aufgrund des Vorhandenseins von Einzelpaaren am zentralen Chloratom, das eine Abstoßung mit den Bindungspaaren verursacht, wird der Bindungswinkel von axialem und äquatorialem F erhalten verzerrt, was zu Bindungswinkeln von weniger als 90 Grad führt.

Daher sind die Bindungswinkel in ClF5 etwas kleiner als 90 Grad.

Wie kann man die Molekül-/Elektronengeometrie des ClF5-Moleküls herausfinden?

Um diese Frage zu beantworten, verwenden wir das VSEPR-Modell –

Die lange Form von VSEPR ist die Theorie der Valenzschalen-Elektronenpaarabstoßung

Durch die Verwendung der VSEPR-Theorie können wir die dreidimensionale molekulare Geometrie jedes Moleküls kennen, was wir mit der nicht tun können Lewis-Struktur die nur die 2-dimensionale Geometrie vorhersagen kann.

Die Geometrie von ClF5 kann auf folgende Weise ermittelt werden –

1)Die Anzahl der freien Elektronenpaare, die auf dem Chlor (Cl) in seiner Lewis-Struktur vorhanden sind, beträgt –

           Einzelpaar = 0.5 * (Valenzelektronen auf Cl – Anzahl der an Cl gebundenen Atome)

                             = 0.5*(7-5)

                             = 1     

2) Hybridisierung des Chloratoms –

         Die Hybridisierung von Chlor in ClF5 ist –

  Hybridisierungszahl = Anzahl der an Cl + NO gebundenen Atome. von Einzelpaaren auf Cl

                                          = 5 + 1

                                          = 6

Da die Hybridisierungszahl 6 ist, ist die Hybridisierung des ClF5-Moleküls sp3d2

3) Verwenden der VSEPR-Notation, um die Molekülgeometrie zu erhalten –

Jetzt ist die VSEPR-Notation AXnEx

AXnEx-Notation

Woher,

 A ist das Zentralatom

 (In ClF5 ist Chlor das Zentralatom)

 X sind die an das Zentralatom gebundenen Atome,

(In ClF5 sind F die an das Zentralatom gebundenen Atome)

n ist die Anzahl der Atome

(In ClF5, n=5)

 E ist ein einsames Elektronenpaar, das am Zentralatom vorhanden ist

x ist die Anzahl der Einzelpaare

(In ClF5, x=1)

Für das ClF5-Molekül ist die AXnEx-Formel also AX5E1

Gemäß dem VSEPR-Diagramm hat das Molekül mit der AX5E1-Formel eine molekulare Form als quadratische Pyramide.

Da ClF5 die AX5E1-Notation hat, ist die molekulare Geometrie von ClF5 quadratisch pyramidal 

Warum ist ClF5 ein polares Molekül?

Ein Molekül heißt polar, wenn –

• Die Elektronegativitätsdifferenz zwischen den gebundenen Atomen beträgt mehr als 4
• Es enthält eine polare Bindung mit einem positiven und einem negativen Ende.
• Es hat eine unsymmetrische Geometrie, sodass die Dipole nicht aufgehoben werden.

Aber manchmal kann sich ein Molekül mit polarer Bindung aufgrund der symmetrischen Ladungsverteilung als unpolar herausstellen, so dass das resultierende Dipolmoment 0 ist.

Chlorpentafluorid (ClF5) ist aus folgenden Gründen ein polares Molekül:

• Die Elektronegativitätsdifferenz zwischen Chlor (Elektronegativität 3.16) und Fluor (Elektronegativität 3.98) beträgt 0.82
• ClF5 ist ein unsymmetrisches Molekül, da auf dem Zentralatom Chlor ein einsames Paar vorhanden ist.

Hybridisierung in ClF5

Hybridisierung ist die Verschmelzung von Atomorbitalen des Atoms in einem Molekül, um Orbitale gleicher Energie und Orientierung zu bilden

In ClF5 bildet das zentrale Chloratom fünf Einfachbindungen mit 5 Fluoratomen und ein freies Elektronenpaar ist darauf vorhanden.

Um Bindungen mit Fluoratomen zu bilden, werden die Orbitale des Chloratoms hybridisiert.

Die elektronische Grundzustandskonfiguration von Chlor und Fluor sind –

Chlor (Grundzustand): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

Fluor (Grundzustand): 1S2 2S2 2P5

Elektronische Konfiguration von Chlor nach Gewinnung von Elektronen durch Bildung von Bindungen mit Fluor-

Chlor 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

Sterische Zahl = Zahl der Sigma-Bindungen, die das Zentralatom umgeben + Zahl der einsamen Elektronenpaare am Zentralatom

Sterische Zahl = 5 + 1 = 6

Die Hybridisierung für Chlor im ClF5-Molekül ist also Sp3d2

Beeinflusst die ClF5 zeigt Resonanz?

Ein Molekül kann Resonanz zeigen, wenn –

• Es gibt eine Wechselwirkung zwischen zwei Pi-Bindungen im Molekül

             or

• Es gibt eine Wechselwirkung zwischen einer Pi-Bindung und einem einzelnen Elektronenatom, das an einem benachbarten Atom in einem Molekül vorhanden ist.

ClF5 zeigt keine Resonanz, da im ClF5-Molekül keine Pi-Bindungen vorhanden sind. 

Warum ist Chlorpentafluorid eine kovalente Verbindung, obwohl es elektronegative Atome enthält?

Da die Elektronegativitätsdifferenz zwischen Halogenen, Chlor und Fluor gering ist, ist ClF5 eine kovalente Verbindung.

Ist ClF5 von Natur aus neutral?

Ja, ClF5 ist von Natur aus neutral und enthält zwei verschiedene Halogenatome – ein Chlor- und fünf Fluoratome.

Fazit:

Chlorpentafluorid ist eine Interhalogenverbindung. Es folgt nicht der Oktettregel. Es hat eine quadratische Pyramidengeometrie. ClF5 ist ein polares Molekül mit einem Dipolmoment von 0.82 D. Es zeigt keine Resonanz. Es ist neutraler Natur.

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Sonali Jham

Hallo ... ich bin Sonali Jham. Ich habe meinen Postgraduiertenabschluss in Chemie gemacht und auch einen B. Ed. abgeschlossen. Von Beruf bin ich Lehrerin und Ernährungsberaterin.
Mein Hobby ist Lesen und Malen.
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