Определение пространственной конфигурации молекулы фторида бора с использованием основных положений теории валентных связей


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте файл и откройте на своем компьютере.
B Т. П. Петрова , Е. Е. Стародубец , С. В. Борисевич , И. Ф. Рахматуллина , Л. Р. Сафина . Казанский национальный исследовательский технологический университет, кафедра неорганической химии, 2016 г. Пространственная конфигурация молекул Установление конфигурации молекулы сводится к определению общего числа валентных электронных пар – связывающих (СЭП или σ - связей ) и несвязывающих (НЭП). При этом необходимо учитывать, что в образовании химической связи участвуют все валентные электроны центрального атома и неспаренные электроны периферических атомов. Ковалентная связь в молекуле образуется по обменному механизму . Пример . Определите пространственную конфигурацию молекулы BF 3 . Решение: 1. Выделяют в молекуле центральный атом ( В ) и периферические атомы ( F ). Центральный атом в молекуле находится в единственном числе. 2. Составляют валентную электронную конфигурацию и схему распределения валентных электронов центрального атома бора и периферического атома фтора: 5 B 2 s 2 2 p 1 9 F 2 s 2 2 p 5 3. Определяют число валентных электронов, которые участвуют в образовании химической связи в молекуле BF 3 : три валентных электрона от атома бора и по одному неспаренному электрону от каждого атома фтора. Всего шесть электронов. 4. Определяют общее число валентных электронных пар ВЭП: ВЭП = 6 2 = 3 . 5. Определяют пространственное расположение электронных пар. Три электронные пары располагаются вокруг атома бора в вершинах плоского треугольника ( см. п ри лож ение ) . 6. Определяют пространственную конфигурацию молекулы. Все три электронные пары являются связывающими, так как каждая из них связывает ядро атома бора с ядром атома фтора. Таким образом, молекула BF 3 имеет строение плоского треугольника. Обсудим образование кратной связи на примере уже рассмотренной нами молекулы BF 3 . У атома бора в возбужденном состоянии (В * ) три частично занятые орбитали используются на образование  - связей с тремя атомами водорода , и остается о дна вакантная валентная 2 р - орбиталь. Следовательно, молекула BF 3 выступает акцептором электронной пары. Атом бора может реализовать свои валентные возможности и в отсутстви е донора электронной пары. В самом деле, атомы фтора, окружающие атом бора, обладают заполненными валентными р - орбиталями, направленными в пространстве параллельно вакантно й валентной орбитали бора ( см. рис. ). Это приводит к одновременному перекрыванию всех ч етырех р - орбиталей и образованию делокализованной  - связи , охватывающей ядра четырех атомов сразу.  - С вязь образуется по донорно - акцепторному механизму. Вследствие делокализации  - связи порядок связи B – F E 2 s 2 p 2 p 2 s E B F F F E 2s 2p 5 B * 2 s 1 2 p 2 Рис. Взаимное расположение 2р - орбиталей атомов бора и фтора в молекуле BF 3 , приводящее к образованию  - связи F F B F составляет 1,33. Это должно упрочнять связь B – F и делать ее более короткой. В этом случае г оворят, что связь B – F становится кратной ( порядок связи больше единицы). Экспериментальные данные полностью подтверждают сделанный вывод : длина связи B – F в молекуле BF 3 короче (0,129 нм), чем в ионе BF 4  (0,143 нм). B F F F

Приложенные файлы

  • pdf file19
    Пространственная конфигурация молекулы фторида бора
    Размер файла: 531 kB Загрузок: 7

Добавить комментарий