SF4分子幾何学、ルイス構造、および極性–説明
分子幾何学、極性、およびそのような特性を理解するため SF4は、四フッ化硫黄の化学式である。 これは、いくつかの有機フッ素化合物の合成に使用される無色の腐食性ガスである。 SF4は幾分危険な混合物でが、化学薬品および製薬企業で広く使用されます。,id=”648b4e94b5″>
この分子の反応性、極性などの特性を理解するには、sf4ルイス構造まずは,
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SF4分子幾何学
分子式またはVSEPRモデルを使用することにより、与えられた分子の分子幾何学を理解することが容易である。 分子式は、特定の化合物中に存在する原子の正確な数およびタイプを知るのに役立ちます。 ここでは、化合物中に一つの硫黄原子と四つのフッ素原子があり、AX4Eの分子式に似ています。
AX4Eの分子式を有する分子は、三角二錐体分子形, ここで、硫黄原子と結合を形成する二つのふっ素原子は赤道位置にあり、残りの二つは軸方向の位置にある。 中心原子上に一つの孤立電子対があるので、それは形状を少し微調整し、それがシーソーのように見えるようになり、電子の結合対をはじきます。 電子は、分子の安定性を最大化するために、電子の孤立電子対間の反発力を最小限に抑えるためにVSEPRルールに従って配置のこのパターンに従います。
したがって、SF4は三角形の二錐体分子幾何学を持っています。,
SF4ルイス構造
ルイス構造は、分子内の結合と価電子の絵画表現です。 二つの原子間に形成された結合は線で描かれ、結合を形成していない価電子は点で示されています。 結合の形成に関与する価電子は電子の結合対と呼ばれ、結合に関与しないか結合を形成しない電子は非結合対電子または孤立対と呼ばれる。,
そしてSF4のルイス構造を描くためには、まずこの分子中の価電子の総数を知る必要があります。
おそらく見ることができるように、この化合物中には一つの硫黄原子と四つのフッ素原子があります。 この化合物の全原子価電子を知るためには、両方の原子の原子価電子を個別に知る必要があります。,
- 硫黄の価電子数:6
- フッ素の価電子数:4*(7)
(四つのフッ素原子があるので、すべての原子の価電子数を考慮する必要があります)
SF4の価電子数=硫黄中の価電子数+フッ素中の価電子数
=6+28
=34価電子数
原子価電子の総数がわかったので、原子間の結合形成と分子の完全な配列も理解することが容易になります。,
硫黄は、この分子の中心原子であり、最も電気陰性度が低く、四つのフッ素原子がこの中心原子の側面に結合を形成しています。 すべてのフッ素原子は中心原子と結合を形成し、つまり、フッ素原子の四価電子と硫黄原子の4電子を使用して分子構造に四つの結合があることを だから今、八価電子が使用され、価電子の数を34から24に減らします。 すべてのフッ素原子は六つの価電子を持ち、中心原子は二つの価電子を持っています。,
sとFの間に線を引いて結合を示し、電子の孤立電子対にはドットを使用します。 それぞれのフッ素原子は、硫黄との結合とともに、原子上に6つの価電子（ドットとして示される）の三対を持つことになります。 これとは対照的に、中心原子は二つの価電子と四つの結合を持つことになります。
したがって、中心原子である硫黄は、SF4のルイス構造において一つの孤立電子対と四つの結合電子対を持つことになる。 同時に、各フッ素原子は三つの孤立電子対を有する。
SF4は極ですか？,
与えられた化合物のルイス構造と分子幾何学を知ると、分子の極性を描くことがより簡単になります。 ここで、中心硫黄原子上の一つの孤立電子対と四つの結合電子対は、中心原子上の電子の非対称分布をもたらす。
また、分子の形状がシーソーのようなものであるため、二つのフッ素原子はお互いの双極子モーメントを打ち消すことができますが、残りの二つは電子, そして、フッ素原子は硫黄原子よりも電気陰性であるため、電荷の不均一な分布をもたらす。 したがって、双極子モーメントはキャンセルされず、分子が極性になります。 だから、はい、SF4は極性です。
SF4ハイブリダイゼーション
SF4分子のハイブリダイゼーションを知るために、まず中心原子の電子密度の領域を見てみましょう。
硫黄は四つの電子の結合対と一つの孤立対を持ち、電子密度5の領域の総数を作る。, したがって、硫黄原子は五つの混成軌道、一つの3s軌道、三つの3p軌道、一つの3d軌道を使用しています。 原子とハイブリダイズされた軌道の周りの電子のこの配置は、sp3dハイブリダイゼーションにつながります。 また、ハイブリダイゼーションを知るために立体数を使用することもできます;ここで、立体数は硫黄原子のために5です。
したがって、SF4はsp3dハイブリダイゼーションを有する。
SF4結合角と形状
中心の硫黄原子は、隣接するフッ素原子と四つの結合を形成し、一つの孤立電子対を有する。, 赤道位置のフッ素原子の結合角は102度で、軸方向のフッ素原子の結合角は173度であり、これはシーソー形状につながる三角二錐体分子幾何学とは少し異なっている。
中心原子上の孤立電子対は、赤道フッ素原子では120度から102度、軸フッ素原子では173度の代わりに180度の結合角の変化をもたらす。,
結論
すべての性質を結論づけるために、
- 四フッ化硫黄は34個の価電子を持ち、そのうちルイス構造の中心原子上に四つの共有結合と一つの孤立電子対を形成すると言うことができる。
- 各フッ素原子上には三つの孤立電子対があります。
- これは、式AX4Eの分子幾何学を有し、それはシーソー形状を形成し、三角二錐体分子幾何学を有する。
- SF4はsp3dハイブリダイゼーションを持ち、本質的に極性です。