هل SiF4 قطبي أم غير قطبي: لماذا ، كيف ، هيكل لويس ، تفسيرات مفصلة


"هل SiF4 قطبي أم غير قطبي" هو الموضوع الوصفي الرئيسي في هذه المقالة. تمثل هذه المقالة الكيمياء الكامنة وراء النظر في قطبية SiF4. سيتم تقديم هيكل لويس النقطي للمركب بشكل مناسب في هذه المقالة أيضًا.

هناك تفسير كبير مخالف حول حقيقة بخصوص القطبية الطبيعة غير القطبية لـ SiF4 ، رباعي فلوريد السيليكون. يعطي شكل وهيكل الرابطة للمركب طرقًا معقولة لتوفير الاعتبار المناسب حول قطبية SiF4.

هل SiF4 قطبي أم غير قطبي؟

SiF4 غير قطبي. يحدث المركب كمثال رائع للمركب غير القطبي ، والذي يمكن تحقيقه تمامًا لإظهار المركب الاستثنائي في سلسلة المركبات القطبية.

يحتوي رباعي السليكون على روابط قطبية بين السيليكون والفلور ، لكن الشكل الرباعي السطوح يلغي الحركة ثنائية القطب لأربعة روابط سيغما Si-F. خلاف ذلك ، فإن طبيعة الروابط ثنائية القطب قوية جدًا.

لماذا يعتبر SiF4 غير قطبي؟

هناك سبب كبير يولد طبيعة غير قطبية كاملة بين رباعي فلوريد السيليكون. يعتبر هذا السبب حقيقة قوية لـ SiF4 لامتلاك عزم ثنائي القطب صفري حتى بعد وجود روابط قطبية.

يمكن أن تكون القطبية العالية بين الروابط المصنوعة من السيليكون والفلور سببًا كبيرًا لاعتبار المركب مركبًا قطبيًا. ومع ذلك ، فإن ترتيب الروابط هو السبب ، مما يخلق حاجزًا أمام SiF4 لكونه مركبًا قطبيًا.

ترتيب الروابط في المركب متماثل مع عدد زوجي من الروابط. بالنسبة لكونها قطبية ، يلزم أن يكون ترتيب الروابط في المركب غير متماثل مع توفير عزم ثنائي القطب ضخم للمركب.

بفضل ترتيبات السندات المتماثلة حول الجزيء المركزي يتم إلغاء لحظات ثنائي القطب عن طريق السحب في اتجاهين متعاكسين. في SiF4 ، يحدث الإجراء ، وهو أمر واضح في إعطاء بنية غير قطبية للمركب.

التوزيع غير المتماثل للروابط غير قادر على خلق التوازن من خلال تأثير السحب من كل ذرة في نهاية الروابط. لذلك ، لوحظ حدوث قدر معين من العزم ثنائي القطب في المركبات غير المتماثلة. وهو يجعل المركب مركبًا قطبيًا مطلقًا.

يتم التعرف على رباعي فلوريد السيليكون كمركب ينتج "مستقطبة Si delta plus و F delta minus." لذلك ، يمكن أن تكون الروابط روابط مستقطبة ولكن يتم التخلص من اللحظات ثنائية القطب بواسطة ترتيبات السندات.

ألق نظرة عامة على المفهوم العام لـ المركبات القطبية وغير القطبية.

هيكل لويس من SiF4

يمثل التركيب الجزيئي ثماني السطوح لـ SiF4 أن الاستقطاب يحدث داخل الروابط. ومع ذلك ، فإن هيكل لويس النقطي يعبر عن الترابط التساهمي بين العناصر.

يشترك السيليكون في إلكترونين من الخلية الأخيرة مع كل ذرة من ذرات الفلور الأربعة ، كما تشترك ذرات الفلور في إلكترونين مع السيليكون. تعمل هذه المشاركة المتبادلة على تكوين الترابط التساهمي بين ذرات السيليكون والفلور.

هل sif4 قطبي أم غير قطبي
تظهر بنية لويس "هل SiF4 قطبي أو غير قطبي" من ويكيبيديا

يعتبر رباعي فلوريد السيليكون حمض لويس. هنا يتم التبرع المتبادل للإلكترونات من الفلور والقبول من السيليكون ، مما يولد فكرة أن Si هو حمض لويس ، وأن ذرات F هي قواعد لويس.

يتم إنشاء الرابطة التساهمية الإحداثية من خلال هذا التفاعل. يستخدم المركب لتوسيع التكافؤات المدارات d الشاغرة. إنها ميزة ضخمة تقول أن SiF4 هو حمض لويس. ال المدارات d الفارغة ممسكة بالسيليكون. لذلك ، لا يمكن أخذها كمثال على قاعدة لويس.

يوفر عملية رسم هيكل نقطة الإلكترون للمركب يعتمد على الستارة التي تمتلكها العناصر. فالانس من السيليكون أربعة والفلور سبعة. وبالتالي، العدد الإجمالي لإلكترون التكافؤ في SiF4 هو [4+ (7 * 4)] = 32. ومع ذلك ، من خلال ترتيب إلكترونات التكافؤ هذه ، تحقق العناصر الثمانيات الخاصة بها.

لا تسمح القدرة الكهربية العالية للفلور أن تكون الذرة المركزية. لذلك ، في هيكل لويس سي يبقى في المركز. من خلال تكوين أربع روابط مفردة ، تشترك أربع ذرات فلور في إلكترونين لكل منها مع السيليكون.

يوفر هيكل لويس يمكن الاعتماد عليه في التقليل من الطبيعة التساهمية لـ SiF4. التهجين هو SP3 في المركب. يُعلم هذا الهيكل أن الرابطة الكيميائية للجزيئات تتشكل باتباع النظرية المسماة "صدفة زوج الإلكترون من Valance (VSEPR)". تحصل الهندسة الجزيئية على البعد المناسب بمساعدة هذه النظرية.

عزم ثنائي القطب إذا SiF4؟

تشير العزم ثنائي القطب إلى مفهوم قياس فصل الشحنات المعاكسة في المركب. ينطبق هذا المفهوم على SiF4 لأنه يحتوي على روابط قطبية ومخارج ثنائية القطب بين الهيكل الأيوني. على العكس من ذلك ، فإن قياس ثنائي القطب يقول حقيقة استثنائية عن هذا المركب.

يحتوي SiF4 غير القطبي على عزم ثنائي القطب صفري ، حيث يتم إلغاء عزم ثنائي القطب بواسطة الهندسة الجزيئية المتماثلة لفلوريد السيليكون. تظهر الهندسة رباعية السطوح أن الروابط لها ثنائيات أقطاب مطلقة. ومع ذلك ، تم إلغاء اللحظة بسبب تأثير السحب في شكل رباعي السطوح.

اقرأ المزيد عن مفهوم عزم ثنائي الاقطاب

أسئلة يتكرّر طرحها

السؤال 1: لماذا تمتلك SiF4 عزمًا ثنائي القطب صفريًا؟

الإجابة: يتم التخلص من العزم ثنائي القطب للروابط القطبية في SiF4 من خلال الهندسة الجزيئية رباعية السطوح للمركب.

السؤال 2: لماذا SiF4 تساهمية؟

الإجابة: تُلاحظ الخاصية التساهمية في SiF4 لأن الرابطة بين ذرات السيليكون والفلور تتشكل بطريقة مشاركة التأثير وليس النقل الكامل للإلكترونات. لذلك ، الروابط تساهمية فقط.  

السؤال 3: ما المعلومات التي شاركها هيكل لويس حول المركبات؟

الإجابة: علمت نظرية "التنافر زوج الإلكترون (VSEPR) من Valance" بواسطة هيكل لويس للمركبات. تشير بنية لويس إلى أن الهندسة الجزيئية ممثلة بهذه النظرية. توفر هذه النظرية معلومات حول ترتيبات الإلكترونات فيما يتعلق بوجود غلاف التكافؤ للذرات.

السؤال 4: قارن الهندسة الجزيئية لـ SiF4 و SF4 وفقًا للقطبية.

الجواب: يحتوي SiF4 على سندات تساهمية بين ذرات السيليكون والفلور. يتم ترتيب الروابط في شكل رباعي السطوح. علاوة على ذلك ، ليس له زوج وحيد في هندسته الجزيئية. Sp3 هيكل التهجين تمتلك مدارات د شاغرة في السيليكون.

في SF4 ، توجد الروابط التساهمية في الهيكل. هناك أيضًا أربعة روابط تم إنشاؤها بواسطة ذرات الفلور من خلال مشاركة الإلكترونات مع الكبريت. يتمثل الاختلاف الرئيسي لروابط SF4 مع SiF4 في أنه في الهندسة الجزيئية لـ SF4 يوجد زوج وحيد من الكبريت. يخلق عزم قوي ثنائي القطب في SF4. يتم إلغاء اللحظات ثنائية الأقطاب من خلال تأثير السحب في الروابط في SiF4.

السؤال 5: ناقش بإيجاز حول ترتيبات السندات في SiF4.

الإجابة: في SiF4 ، توجد الروابط في هندسة رباعي السطوح من خلال وجود ثنائي القطب ولكن نظرًا للشكل رباعي السطوح ، تم العثور على عزم ثنائي القطب صفر هنا. نظرًا لأن الفلور أكثر كهرسلبية بطبيعته ، يحتل السيليكون المركز المركزي في هذا المركب وتخلق ذرات الفلور ارتباطًا منفردًا به.

السؤال 6: ما هو SiF4 هو حمض لويس؟

الإجابة: يحتوي SiF4 على مدار d شاغر في التركيب الجزيئي ، مما يجعله مانحًا للإلكترون وليس متقبلًا. لذلك ، فهو يعتبر حمض لويس وليس قاعدة.

سارنالي موخيرجي

مرحبًا ..... أنا سارنالي موخيرجي ، خريج جامعة كلكتا. احب تعليم وتبادل المعرفة حول الكيمياء. لقد اكتسبت اهتمامًا تدريجيًا بكتابة المقالات منذ عام مضى. أرغب في اكتساب المزيد من المعرفة حول موضوعي في المستقبل. دعنا نتواصل عبر LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/sarnali-mukherjee-921b59231

آخر المقالات