Fluorcyan (FCN) besteht aus einer linearen Anordnung von Atomen mit Kohlenstoff (C) im Zentrum, gebunden an Stickstoff (N) und Fluor (F). Die Lewis-Struktur zeigt eine Dreifachbindung zwischen C und N (jeweils 4 bzw. 5 Valenzelektronen) und eine Einfachbindung zwischen C und F (F trägt 7 Valenzelektronen). Insgesamt werden 16 Valenzelektronen verwendet. Es gibt keine freien Elektronenpaare auf C, aber freie Elektronenpaare sind sowohl auf N als auch auf F vorhanden. Das Molekül ist aufgrund der Elektronegativitätsdifferenz polar (C: 2.55, N: 3.04, F: 3.98). Beeinflussung seiner Reaktivität und intermolekularen Wechselwirkungen.
Die FCN-Lewis-Struktur, auch unter dem chemischen Namen Fluorcyan bekannt, ist ein anorganisches Molekül mit einem Molekulargewicht von 45.016 g/mol.
Einige Fakten über die Lewis-Struktur von FCN:
- Molmasse/Molekulargewicht = 45.016 g/mol.
- Siedepunkt = -46.17 0C, Schmelzpunkt = – 82 0C.
- Farblos und besitzt einen stechenden Geruch.
- Giftiges Gas.
FCN Lewis-Struktur:
FCN-Lewis-Struktur oder Lewis-Punktstruktur ist eine elektronische Darstellung eines Moleküls, die seine Bindungsorientierung zusammen mit der formalen Ladung darstellt, die von jedem konstituierenden Atom erworben wird, aus dem das Molekül besteht.
Kurz gesagt, es informiert über die molekulare Darstellung. Lewis kennen Punktstruktur eines Moleküls ist der erste und wichtigste Schritt zur Entschlüsselung der physikalischen und chemischen Eigenschaften und Eigenschaften eines Moleküls.
Schritte zum Zeichnen einer Lewis-Struktur von FCN:
- Der erste Schritt besteht darin, die Gesamtzahl der verfügbaren Elektronen zu zählen. Fluoratom ( F ) gehört zu 17th Gruppe des Periodensystems und enthält insgesamt 7 Valenzelektronen. Kohlenstoffatom gehört zur Gruppe 14th ( C ) und hat insgesamt 4 Valenzelektronen und Stickstoffatom ( N ) gehört zur Gruppe 15th und hat insgesamt 5 Valenzelektronen. Dies macht insgesamt 16 Valenzelektronen von jedem konstituierenden Atom verfügbar, um die FCN-Lewis-Struktur aufzubauen.
- Der nächste Schritt beinhaltet die Auswahl des Zentralatoms basierend auf ihrer Elektronegativitätsdifferenz. Als Zentralatom wird das am wenigsten elektronegative C-Atom mit X = 2.55 gewählt. F hat Elektronegativität X = 3.98 und N hat Elektronegativität X = 3.04 ( X = Größe der Elektronegativitätsdifferenz )
- Jedes konstituierende Atom versucht, 8 Elektronen in seiner Umgebung unterzubringen, um die Oktettregel einzuhalten. Zunächst werden alle Atome mit ihren jeweiligen Valenzelektronen eingezeichnet. Als nächstes wird jedes Atom so ausgerichtet, dass es 8 Elektronen um sich herum und mit den Nachbaratomen aufnehmen kann, indem es Elektronen entweder kovalent oder dativ teilt.
- C ist von Natur aus vierwertig und bildet 4 Bindungen mit den anderen beiden Atomen. Es teilt 4 seiner Valenzelektronen mit F und N. N teilt 3 seiner Valenzelektronen unter Bildung einer Dreifachbindung mit C und die verbleibenden zwei Elektronen bleiben als einsames Elektronenpaar auf N. F teilt 1 Valenzelektron mit C unter Bildung einer Einfachbindung und Die verbleibenden 6 Valenzelektronen bleiben als einsames Elektronenpaar auf F.
- Dabei erhalten wir ein linear geformtes Fluorcyanmolekül, das pflichtbewusst der Oktettregel folgt.
Schematische Darstellung von FCN ist unten gezeigt:
Resonanz der FCN-Lewis-Struktur:
Resonanzstrukturen sind andere Darstellungen der Lewis-Punktstruktur, die alle Möglichkeiten elektronischer Verteilungen zeigen, wobei diejenigen Darstellungen, die die höchste Energie erreichen, und diejenigen, die die niedrigste stabile Energie erreichen, durch Resonanz gut beobachtet werden.
Da die Dreifachbindung eine Pi-Elektronenwolke beinhaltet, die delokalisiert werden kann, zeigt die FCN-Lewis-Struktur daher Resonanz.
Eine der Pi-Bindungen wird am N-Atom delokalisiert, was zu einer negativen Ladung führt, und das C erhält eine positive Ladung. Die Gesamtladungstrennung ist aufgrund der Ladungsaufhebung und dem Erreichen der Neutralität null.
Form der FCN-Lewis-Struktur:
FCN-Lewis-Struktur nimmt eine lineare Form an. Dies steht im Einklang mit der VSEPR-Theorie. Da C eine sp-Hybridisierung aufweist, ist es am stabilsten, da alle Elektronen den maximalen Abstand voneinander haben, dh bei 1800 Winkel.
Die Struktur ist im FCN-Hybridisierungsabschnitt gezeigt.
FCN-Hybridisierung:
Elektronische Grundzustandskonfiguration von C: [He]2s22px12p1y2pz
Elektronische Konfiguration des angeregten Zustands von C: [He]2s12px12p1y2p1z
Elektronische Grundzustandskonfiguration von F : [He]2s22px22p2y2p1z
Elektronische Grundzustandskonfiguration von N : [He]2s22px12p1y2p1z
C erfährt eine sp-Hybridisierung, bei der sich zwei der vier ungepaarten Elektronen im angeregten Zustand mit N und F paaren. Sie bilden Sigma-Bindungen durch Bindung und Überlappung entlang ihrer Kernachse.
Die verbleibenden zwei ungepaarten Elektronen in den unhybridisierten p-Unterschalen von C bilden zwei Pi-Bindungen durch seitliche Überlappung mit der ungeteilten Pi-Elektronenwolke von Stickstoff. F erfährt sp3 Hybridisierung mit C unter Bildung einer Sigma-Bindung und die verbleibenden 6 Elektronen bleiben als 3 einsame Elektronenpaare am F-Atom.
FCN Valenzelektronen :
Elektronische Grundzustandskonfiguration von C: [He]2s22px12p1y2pz
Elektronische Grundzustandskonfiguration von F : [He]2s22px22p2y2p1z
Elektronische Grundzustandskonfiguration von N : [He]2s22px12p1y2p1z
Valenzelektronen sind die äußersten Elektronen, die sich in den Unterschalen befinden, die an der Bildung chemischer Bindungen oder der Ionisierung beteiligt sind.
Hier hat C 4 Valenzelektronen. F hat 7 Valenzelektronen. N hat 5 Valenzelektronen
Daher hat die FCN-Lewis-Struktur insgesamt 16 Valenzelektronen.
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Freie Elektronenpaare der FCN-Lewis-Struktur:
Die FCN-Lewis-Struktur hat insgesamt 4 freie Elektronenpaare. 3 freie Elektronenpaare befinden sich am F-Atom und 1 einzelnes Elektronenpaar befindet sich am N-Atom.
Freie Elektronenpaare sind jene Valenzelektronen, die an keiner kovalenten Bindungsbildung teilnehmen.
Formelle Gebühr für die FCN-Lewis-Struktur:
Formale Ladung ist eine Möglichkeit, jedem konstituierenden Atom eine Ladung zuzuweisen, die über die vollständige Ladung informiert, die das Molekül erworben hat.
Mathematisch lässt es sich darstellen als:
Formalladung = (Anzahl der Valenzelektronen in einem freien Atom des Elements) – (Anzahl der freien Elektronen am Atom) – (Anzahl der Bindungen zum Atom)
Außerdem: Ladung auf dem Molekül = Summe aller Formalladungen.
Formgebühr von F = 7 – 6 – 1 = 0
Formelle Ladung von C = 4 – 0 – 4 = 0
Formgebühr von N = 5 – 2 – 3 = 0
FCN-Lewis-Struktur-Oktett-Regel:
Die Oktettregel ist die allgemeine Regel, der ein Chemiker folgt, um eine Lewis-Punktstruktur zu konstruieren, die besagt, dass jedes Atom versucht, 8 Elektronen in seiner Valenzschale unterzubringen, um eine Edelgaskonfiguration für maximale Stabilität zu erhalten.
Die FCN-Lewis-Struktur folgt der Oktettregel, bei der jedes konstituierende Atom 8 Elektronen in seiner Valenzschale hat.
F hat 8 Elektronen um sich herum, einschließlich der Bindungspaare, C hat 8 Elektronen, einschließlich der Einfach- und Dreifachbindungen, und N hat 8 Elektronen um sich herum, einschließlich der Dreifachbindung und der freien Elektronenpaare.
Außerdem ist zu beachten, dass sowohl die gebundenen als auch die freien Elektronenpaare zu zählen sind, während die Oktettelektronen berechnet werden.
FCN-Löslichkeit :
Die FCN-Lewis-Struktur ist in Lösungsmitteln mit geringeren Dielektrizitätskonstanten besser löslich. Nur wenige sind die Lösungsmittel, die unten als Referenz erwähnt werden:
| Lösungsmittel | Löslichkeit |
| Wasser | Unlöslich |
| Äther | Löslich |
Ist FCN linear?
FCN Lewis-Struktur ist ein lineares Molekül. Dies steht im Einklang mit der VSEPR-Theorie.
Eine lineare Form wird von einem dreiatomigen Molekül angenommen, um einen maximalen Abstand zwischen den Einzelpaaren oder den Bindungspaaren und eine minimale Abstoßung zwischen ihnen zu haben, was eine maximale geometrische Stabilität ergibt.
Ist FCN tetraedrisch?
Nein, die FCN-Lewis-Struktur ist kein tetraedrisches Molekül. Das grundlegende Verständnis eines tetraedrischen Moleküls beinhaltet 4 Atome in tetraedrischer Anordnung.
Ist FCN ionisch?
Die FCN-Lewis-Struktur ist ionischer Natur. Dies liegt daran, dass es sich um eine Ladungstrennung handelt, wie sie in einer der Resonanzstrukturen beobachtet wird.
Das FCN-Molekül umfasst 3 verschiedene Atome (F, C, N) mit einem großen Elektronegativitätsunterschied, der auch eine Dreifachbindung mit einer Pi-Elektronenwolke umfasst.
Infolgedessen können Elektronen delokalisiert werden, was zu einer teilweisen Ladungstrennung führt, die Dipole zwischen den Enden des Moleküls bilden kann.
Es ist jedoch zu beachten, dass alle 3 Atome Nichtmetalle sind, sodass sie einen gewissen kovalenten Charakter haben, wie durch angezeigt Fajans Regel.
Ist FCN polar oder nicht polar?
FCN Lewis-Struktur kann als unpolares Molekül identifiziert werden, wenn wir es für ein perfekt symmetrisches Molekül halten. FCN mit F und N an seinen Enden sind jedoch nicht identisch, was sich in ihrer Elektronegativitätsdifferenz unterscheidet.
Daher ist im Molekül eine gewisse Polarität vorhanden, da die Größe des Dipolmoments an den Enden nicht ähnlich ist.
Es hat eine ausreichende Polarität, die jedoch nicht ausreicht, um als perfekt polares Molekül bezeichnet zu werden.
Ist FCN paramagnetisch oder diamagnetisch?
Die FCN-Lewis-Struktur ist aufgrund des Vorhandenseins ungepaarter Elektronen in den p-Unterschalen des N-Atoms von Natur aus paramagnetisch. Sie verbleiben in ihrem dreifach erregten Zustand.
Sie werden vom Magnetfeld angezogen. Die ungepaarten Elektronen, die als einsames Elektronenpaar auf Stickstoff verbleiben, paaren sich nicht, sondern bleiben als ungepaartes Elektron in verschiedenen Unterschalen.
FCN Lewis-Strukturwinkel:
Der Bindungswinkel ist definiert als der Winkel zwischen dem Zentralatom und den gebundenen Atomen. Hier ist in der FCN-Lewis-Struktur der Bindungswinkel unter den drei Atomen, dh FCN.
Da hat C eine sp-Hybridisierung mit N-Atom und sp3 Hybridisierung mit F-Atom, der Bindungswinkel ist nicht genau nahe bei 1800 aber nah dran.
Ist FCN ein Reduktionsmittel?
FCN Lewis-Struktur ist eine starke Reduktionsmittel. Das Anion, das Fluoridion, ist ein starkes Reduktionsmittel in einer Redox-Paar-Reaktion.
Sie werden als Reduktionsmittel bezeichnet.
Ist FCN ein Oxidationsmittel?
FCN Lewis-Struktur ist kein Oxidationsmittel. Sie werden als Reduktionsmittel und nicht als Oxidationsmittel bezeichnet.
Ist FCN symmetrisch oder asymmetrisch?
Die FCN-Lewis-Struktur ist ein symmetrisches Molekül. Dies liegt daran, dass es sich um ein lineares dreiatomiges Molekül mit unendlichen Sigma-Ebenen handelt, das mit der Molekülebene identisch ist, die alle Atome in einer Ebene enthält.
Da es unendlich viele molekulare Ebenen besitzt, ist Coo Achsen, daher ist es ein symmetrisches Molekül.
Hinweis: Die Molekularebene ist die Ebene, die alle Atome zusammen mit der Kernachse enthält.
Verwendung von FCN:
- Es kann als Sensibilisator, Insektizid, Herstellung von Farbstoffen, Polymeren verwendet werden.
- Da es bei Raumtemperatur zu polymeren Formen kondensiert, wurde es als symmetrisches Netzwerk von Polymeren verwendet.
- Es wird als Fluorierungs- und Nitrilierungsmittel verwendet.
Fazit:
FCN Lewis-Struktur ist aufgrund seiner Polymerisationstendenz in der heutigen Forschung ein heißes Thema, aus dem durch den folgenden Artikel hervorgeht, dass es sich um ein lineares dreiatomiges Molekül handelt, das für industrielle Zwecke mit einem sehr scharfen und giftigen Geruch verwendet wird.
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Hallo…. Ich bin Nandita Biswas. Ich habe meinen Master in Chemie mit der Spezialisierung auf organische und physikalische Chemie abgeschlossen. Außerdem habe ich zwei Projekte in der Chemie durchgeführt – eines, das sich mit der kolorimetrischen Schätzung und Bestimmung von Ionen in Lösungen befasst. Andere in der Solvatochromie untersuchen Fluorophore und ihre Verwendung auf dem Gebiet der Chemie sowie ihre Stapeleigenschaften bei der Emission. Ich arbeite als wissenschaftlicher Mitarbeiter in der medizinischen Abteilung.
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