Pytanie:
Czy wiązanie w HF jest jonowe, podczas gdy jest kowalencyjne w HCl?
Newbie628
2014-09-03 18:45:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Dlaczego atom wodoru miałby „przekazywać” fluor w wiązaniu jonowym, ale nie w $ \ ce {HCl} $? Dlaczego $ \ ce {H} $ i chlor miałyby dzielić się zamiast $ \ ce {Cl} $ po prostu je usuwać, jak robi to $ \ ce {F} $?

Dla wyjaśnienia, czy twierdzisz, że wiązanie HCl jest kowalencyjne, a wiązanie HF jest jonowe?
http://chemistry.stackexchange.com/questions/17064/why-is-kf-the-most-ionic-compound?rq=1
Jeden odpowiedź:
ron
2014-09-04 03:04:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Wiązania mogą być całkowicie kowalencyjne, jak w $ \ ce {Cl-Cl} $, $ \ ce {H-H} $, itd. W takich przypadkach gęstość elektronów jest równo podzielona między dwa atomy. Wiązania mogą być również jonowe, jak w $ \ ce {Na ^ {+} Cl ^ {-}} $, gdzie dużo (~ 80%) elektronu zostało przeniesione z atomu sodu do atomu chloru. Pomiędzy tymi dwoma skrajnymi przypadkami istnieje kontinuum wiązań zwanych polarnymi, kowalencyjnymi. W takich przypadkach gęstość elektronów między dwoma atomami nie jest równa, ale też elektrony nie są przenoszone z jednego atomu na drugi.

Tak jak możemy narysować struktury rezonansowe dla acetonu i omówić, w jaki sposób rzeczywista cząsteczka jest ważoną superpozycją tych dwóch struktur, możemy narysować struktury rezonansowe dla związków nieorganicznych i ponownie omówić, ile liczą się różne struktury w kierunku „prawdziwego” opisu cząsteczki. Na poniższym schemacie przedstawiono dwie struktury rezonansowe chlorku sodu. Struktura po lewej stronie przedstawia wiązanie kowalencyjne, a struktura po prawej stronie przedstawia wiązanie jonowe. Podobnie jak aceton jest mieszaniną dwóch struktur rezonansowych, tak samo jest z chlorkiem sodu. Kiedy ważona mieszanka struktur rezonansowych leży daleko po lewej stronie, możemy powiedzieć, że związek lub wiązanie jest kowalencyjne; kiedy leży daleko na prawo, możemy powiedzieć, że związek lub wiązanie jest jonowe. Wszystko pomiędzy reprezentuje polarne, kowalencyjne wiązanie.

enter image description here

Można z grubsza oszacować, jak polarne jest dwuatomowe wiązanie kowalencyjne, stosując następującą metodologię. Moment dipolowy cząsteczki jest określony przez $$ \ ce {\ mu ~ = ~ Q * d} $$, gdzie moment dipolowy jest w Debye (D), Q jest częściowym ładunkiem atomu mierzonym w kulombach, a d jest odległość między dwoma atomami (długość wiązania) w metrach.

W przypadku $ \ ce {HF} $ moment dipolowy wynosi 1,86 D, a długość wiązania wynosi 91,7 x 10 ^ (- 12) m. Zauważając, że 1 D = 3,3356 × 10 ^ (- 30) C · m, rozwiązując Q, znajdujemy częściowy ładunek na jednym z atomów $$ \ mathrm {Q ~ = ~ \ frac {[1,86 ~ x ~ 3,3356 ~ x ~ 10 ^ {- 30}]} {[91,7 ~ x ~ 10 ^ {- 12}]} ~ = ~ 6,77 ~ x ~ 10 ^ {- 20} ~ C} $$

Ponieważ jeden elektron równa się 1,6022 × 10 ^ (- 19) C, przyjmując stosunek $$ \ mathrm {\ frac {[6,77 ~ x ~ 10 ^ {- 20}]} {[1,6022 × 10 ^ {- 19}]} ~ = ~ 0,42} $$ szacujemy, że około 42% elektronu zostało przeniesione z atomu wodoru na atom fluoru. To daje nam ogólne pojęcie o tym, jak jonowe jest polarne wiązanie kowalencyjne w $ \ ce {HF} $. Powtórzenie tego obliczenia dla $ \ ce {HCl} $ sugeruje, że w tym przypadku tylko około 18% elektronu zostało przeniesione.

Najwyraźniej polarne wiązanie kowalencyjne w $ \ ce {HF} $ ma więcej charakter jonowy niż analogiczne wiązanie polarne, kowalencyjne w $ \ ce {HCl} $. Powodem, dla którego wiązanie $ \ ce {HF} $ ma bardziej jonowy charakter, jest większa elektroujemność fluoru (3,98) w porównaniu z chlorem (3,16).

Aby wyjaśnić, * gęstość elektronów * można przekazać i określić ilościowo w procentach.


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...