NF3-Lewis-Struktur: Zeichnungen, Hybridisierung, Form, Ladungen, Paare

Wir werden über die Lewis-Struktur von NF3, formale Ladungen, Geometrie, Hybridisierung und Verwendung von NF sprechen₃ In diesem Artikel.

Stickstofftrifluorid (NF₃) ist ein anorganisches, farbloses, nicht brennbares, giftiges Gas mit leicht muffigem Geruch. Im NF₃ Molekül ist Stickstoff an drei Fluoratome gebunden eine Einfachbindung und hat ein Molekulargewicht von 71.00 g/mol.

Wie man die NF zeichnet₃ Lewis-Struktur?

Lassen Sie uns die NF zeichnen₃ Lewis-Struktur Schritt für Schritt;

Zählen Sie zunächst die Anzahl der Valenzelektronen im Molekül NF₃

N (Z= 7) = [He] 2s²2p³  ie Es sind 5 Valenzelektronen vorhanden

Denn in der äußersten Schale des Stickstoffs sind 5 Elektronen vorhanden

F (Z = 9) = [He] 2s²2p⁵  dh es stehen nur 7 Elektronen zur Bindung zur Verfügung

Gesamtvalenzzahl = 5 + 7*3 = 26 Valenzelektronen.

Bevor man die Atome anordnet, sollte man wissen, welches Atom die zentrale Position einnehmen wird. Gemäß der Elektronegativitätsregel nimmt das Atom mit einer weniger elektronegativen Natur diese Position ein. Daher wird Stickstoff im Zentrum platziert und der Rest der Atome wird periphere Positionen einnehmen.

1. Gemäß der Sigma-Bindungsregel werden wir zunächst eine Einfachbindung zwischen den Atomen herstellen und dann mit der weiteren Anordnung fortfahren. 

• Nach dem Herstellen der Einfachbindung ist es an der Zeit, die restlichen Elektronenpaare anzuordnen, da eine Bindung = 2 Elektronen ist, dh 6 Elektronen von 26 Elektronen sind bereits angeordnet. Daher sind wir mit 20 Elektronen abgereist. Lassen Sie uns weitere Elektronen zuweisen, um ein klares Bild davon zu bekommen NF3 Lewis-Struktur.

                                                         NF₃ Lewis-Struktur.

NF3-Valenzelektronen

Wie im ersten Schritt der Lewis-Struktur erklärt, sind die Valenzelektronen diejenigen, die für die Bindung verfügbar sind. Auch die Wertigkeit eines Atoms wird durch seine Anzahl an Elektronen in der äußersten Schale bestimmt.

Warum werden nur äußerste Elektronen nur als Valenzelektronen betrachtet?

 Lassen Sie uns dies am Beispiel eines Stickstoffatoms verstehen. Als Stickstoff gehört er zur Gruppe 15 und hat die Ordnungszahl sieben. Die elektronische Konfiguration des Stickstoffs:

N (Z=7) = 1s² 2s² 2p³

 Wie man sieht, sind die Elektronen drin 1s² Orbitale sind dem Kern am nächsten und daher ist mehr Energie erforderlich, um sie zu entfernen; mit anderen Worten, sie sind stabil und können daher nicht entfernt werden.

Jedoch können nur die äußersten Elektronen leicht entfernt werden und an der Bindung teilnehmen. Ebenso im Fall von Fluor (F (Z= 9) = 1 s² 2s² 2p⁵), Die innersten Orbitale nehmen nicht an der Bindung teil und nur 7 Elektronen im äußersten sind für die Bindung übrig. Nun sind, wie oben diskutiert, 26 Valenzelektronen in der NF verfügbar₃ Molekül.

NF₃ Lewis-Struktur-Oktett-Regel

Jedes Atom will Stabilität erreichen; In Bezug auf die Chemie bezieht sich Stabilität auf die stabile elektronische Konfiguration. Daher beabsichtigt jedes einzelne Atom, die elektronische Edelgaskonfiguration zu erreichen, weil Edelgase äußerste elektronische Schalen erfüllt haben, die für ihre Stabilität verantwortlich sind. Dies ist als Oktettregel bekannt.

Lassen Sie uns prüfen, ob die NF3 Lewis-Struktur der Oktettregel gehorcht oder nicht?

Wie in Abbildung 2 angegeben, hat Stickstoff nach der Bindung 8 Elektronen. In ähnlicher Weise hat jedes F-Atom auch 8 Elektronen in seiner äußeren Hülle. Es zeigt die Erfüllung der Oktettregel an.

NF3-Lewis-Struktur-Einzelpaare

 Freie Elektronenpaare gehören zu jener Kategorie von Elektronen, die für die Bindung verfügbar sind, aber nicht an der Bindungsbildung teilnehmen. Nochmals Bezug nehmend auf die bildliche Darstellung der NF3 Lewis-Struktur (Abbildung 2) ist am Stickstoffatom nur ein freies Elektronenpaar vorhanden, während das Fluoratom 6 ungebundene Elektronen hat.

Formalgebühr für NF3 Lewis-Struktur

Die Formalgebühr kann nach folgender Formel berechnet werden:

Berechnung der formalen Ladung für das Stickstoffatom

Valenzelektronen = 5 (als gehören zur zweiten Gruppe)

Ungebundene Elektronenzahl = 2

Gebundene Elektronen = 6

FC = 5 – 2 – 6/2 = 0

Berechnung der Formalladung für das Fluoratom

Gesamtvalenzzahl = 7

Ungebundene Elektronenzahl = 6

Gebundene Elektronen = 2

FC = 7 -6 – 2/2 = 0

Also Gesamtformgebühr = 0

NF3 Lewis-Struktur-Resonanz

Kann NF₃ Resonanz zeigen?

Im Allgemeinen bezieht sich Resonanz nur auf die Bewegung von Elektronen von einem Palast zu einem anderen Ort. Allerdings im NF3 Lewis-Struktur, ist eine Resonanz nicht möglich, da in den Fluororbitalen keine leeren Orbitale mehr vorhanden sind, so dass ein einsames Stickstoffpaar teilnehmen kann

NF3-Hybridisierung

Der Prozess der Hybridisierung löst das Rätsel hinter der Bildung von Molekülen. Lassen Sie uns die Vermischung von Stickstoff- und Fluoratomen von NF verstehen₃ Schritt für Schritt

1. Die elektronische Anordnung der Elektronen beider Beteiligungselektronen in ihrem Grundzustand ist unten angegeben:

• 2. Die elektronische Anordnung der Elektronen der beiden beteiligten Elektronen in ihrem angeregten Zustand ist unten angegeben

• 3. Bildung von NF₃

NF3 Lewis-Strukturform

Die Form von NF₃ ist hier ein wichtiger Aspekt. Wie wir bereits wissen, ist die Hybridisierung von NF₃ ist SP₃. Daher wird erwartet, dass die Form des NF3 tetraedrisch ist. Dies ist hier jedoch nicht das Szenario. Die Form von NF₃ ist in der Natur trigonal-pyramidal. Dies ist auf das Vorhandensein von freien Elektronenpaaren am Stickstoffatom zurückzuführen, wie wir in gesehen haben NF₃ Lewis-Struktur.

NF3 Lewis-Strukturwinkel

 Wie in der obigen Abbildung gezeigt, beträgt der Bindungswinkel etwa 102.5^o in NF₃ da die Molekülgeometrie trigonal-pyramidal ist und ein einsames Paar aufweist, aufgrund dessen der Standard-Tetraederwinkel von 109^o ist abgewichen und auf 102.5 gesunken^o.

NF3 verwendet

Stickstofftrifluorid wird hauptsächlich zur Herstellung von Mikroelektronik wie LCDs und Dünnschicht-Solarzellen verwendet, da die in diesen Geräten verwendeten Halbleiter aus Stickstofftrifluorid bestehen.

NF₃ wird in chemischen Lasern wie Fluorwasserstoff- und Deuteriumfluorid-Lasern verwendet.

Die Hauptanwendung von NF₃ befindet sich im Siliziumentfernungsprozess. Es hat den Vorteil einer geringeren Restkontamination und dissoziiert im Vergleich zu perfluorierten Verbindungen und Schwefelhexafluorid bei niedrigen Drücken leicht. Abgesehen davon, NF₃ gilt auch als umweltfreundlicher Ersatz für SF.

NF₃ wird im Fertigungsprozess und auch zur Reinigung von PECVD-Kammern verwendet.

NF₃ wird als stabiles Fluorierungsmittel verwendet

Häufig gestellte Fragen

 IST NF3 ein Treibhausgas?

NF3 gilt als Treibhausgas, weil es Infrarotstrahlung sehr schnell absorbiert, die von der Erde emittiert wird, was dazu führt, dass es ein starkes Treibhausgas ist.

Ist NF3 polar oder unpolar?

NF₃  ist polar, da es unsymmetrisch ist und sich die Bindungen daher nicht gegenseitig aufheben. Deshalb NF₃ ist polarer Natur.

Ist NF₃ giftig in der Natur?

Es fällt unter die ungiftige Kategorie. Wenn es jedoch mit den Augen in Kontakt kommt, reizt es manchmal und stört auch die Schleimhäute, aber NF₃ ist weniger giftig als die Stickoxide.

Geben Sie die physikalischen Eigenschaften von NF3 an

• Es ist farblos
• Non-toxic
• Kommen in der Natur als Gas mit senfartigem Geruch vor

IST NF3 von Natur aus kovalent?

Ja, es ist von Natur aus kovalent, da sowohl die Atome Stickstoff als auch Fluor Nichtmetalle sind. Daher ist die Bindung, die zwischen ihnen aufgebaut werden kann, nur kovalent.

Geben Sie eine Reaktion an, bei der NF3 als Oxidationsmittel wirkt

    Es oxidiert Chlorwasserstoff zu Chlor:

   2NF₃ + 6 HCl → 6 HF + N₂ + 3 Cl₂

Wie reagiert NF3 mit Stahl?

NF3 verträgt sich mit Stahl und auch mit Kunststoffen. Es wandelt sich in Tetrafluorhydrazin um, wenn es mit irgendetwas in Kontakt kommt Metall. Zum Beispiel:

    2NF₃ + Cu → N₂F₄ + CuF₂

Geben Sie eine Gleichung an, in der NF₃ in Tetraammoniumsalze umwandeln

Stickstofffluorid reagiert zu Ammoniumsalzen mit SbF₅ wie oben gezeigt:

NF₃ + F₂ + SbF₅ → NF⁺₄SbF₆-

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Pomila Sharma

Hallo...Ich selbst bin Pomila Sharma. Ich habe meinen Master in Chemie mit Spezialisierung auf synthetische organische Chemie gemacht. Ich habe 4 Forschungsartikel veröffentlicht. Ich interessiere mich sehr für die Welt der Chemie. Ich glaube, es dreht sich alles um die Chemie, also lasst uns das gemeinsam erkunden.