هيكل OF2 لويس: الرسومات ، التهجين ، الشكل ، الرسوم ، الزوج والحقائق التفصيلية

في هذه المقالة سنناقش بنية OF2 لويس (الأكسجين ديفلوريد) وشرح مفصل لتهجينها وشكلها وشحناتها وزوجها وتفاصيلها.

يتكون هيكل OF2 لويس من ذرة أكسجين واحدة حيث توجد ذرة مركزية وذرتان فلوران على جانبي ذرة الأكسجين. تحتوي بنية لويس لجزيء OF2 على 16 إلكترونًا غير مترابط ، أي 8 أزواج وحيدة. من 8 أزواج وحيدة ، توجد 3 أزواج وحيدة في ذرة الفلور و 2 أزواج منفردة موجودة على الأكسجين الذري المركزي.

تفاصيل جزيء OF2-

الاسم الجزيئي	ثنائي فلوريد الأكسجين
صيغة كيميائية	OF2
الذرة المركزية لبنية لويس	أكسجين
عدد الأزواج الوحيدة في الذرة المركزية	2
الهندسة الجزيئية لـ OF2	انحنى
الهندسة الإلكترونية لـ OF2	رباعي السطوح
زاوية بون	درجة 103
عدد إلكترون التكافؤ لجزيء OF2	20
الشحنة الرسمية لجزيء oF2	0

كيفية رسم هيكل لويس لـ OF2؟

فيما يلي الخطوات التي يجب اتباعها لرسم هيكل لويس جزيء OF2

الخطوة 1: عد إجمالي إلكترونات التكافؤ الموجودة في جزيء OF2

الخطوة الأولى هي العثور على لا. من إلكترونات التكافؤ الموجودة في جزيء OF2.

ينتمي الأكسجين إلى المجموعة 16 وينتمي الفلور إلى المجموعة 17 من الجدول الدوري.

تكافؤ إلكترون الأكسجين = 6

إلكترون التكافؤ للفلور = 7

                                                     

	إلكترونات التكافؤ	ذرة في OF2	مجموع الإلكترونات
O	6	1	* 1 6 = 6
F	7	2	* 7 2 = 14
			20

الخطوة 2: ابحث عن أقل عنصر كهرسلبي في OF2 جزيء

تزداد الكهربية في فترة ما من اليسار إلى اليمين ، لذا فإن الأكسجين هو أقل كهرسلبية من الفلور. احتفظ بأقل ذرة كهربية في المركز.

الآن ارسم الهيكل العظمي من جزيء OF2

                            F O F

الخطوة2: كيف ترسم هيكل لويس النقطي

الخطوة 3: ضع إلكترونين أو رابطة بين ذرة F و O

F: O: F

or     

   F - O - F.

الخطوة 3: كيف ارسم هيكل لويس

الخطوة 4: أكمل ثماني بتات من الذرات الخارجية

أكمل الثمانية على الذرات الخارجية ثم انتقل إلى الذرة المركزية.

الخطوة 5: أكمل ثماني بتات من الذرة المركزية أو اصنع روابط تساهمية إذا لزم الأمر

الخطوة 6: تحقق من قيمة الرسوم الرسمية

قبل أن نؤكد أن هذا هو الكمال هيكل لويس، نحتاج إلى التحقق من قيم الرسوم الرسمية

الشحنة الرسمية = إلكترونات التكافؤ - (1/2) * إلكترونات الرابطة - إلكترونات غير مرتبطة

إلكترونات التكافؤ للأكسجين = 6

إلكترونات الأكسجين غير الرابطة = 4 (زوجان وحيدان)

ربط إلكترونات الأكسجين = 4 (زوجان)

الشحنة الرسمية لذرة الأكسجين = 6-1 / 2 * 4-4 = 0

إلكترونات التكافؤ للفلور = 7

إلكترونات الفلور غير الرابطة = 6 (3 أزواج وحيدة)

إلكترونات ربط الفلور = 2

الشحنة الرسمية لذرة الفلور = 7-1 / 2 * 2-6 = 0

نظرًا لأن العناصر F و O لها أقل رسوم رسمية ممكنة ، فقد حصلنا على مناسب هيكل لويس

هيكل OF2 لويس

ما هي الرسوم الرسمية في هيكل OF2 Lewis وكيف يتم حسابها؟

الشحنة الرسمية هي الشحنة الموجودة على ذرة في جزيء عندما يتم تقاسم جميع الإلكترونات الرابطة بالتساوي أو عندما يتم تجاهل اختلاف الكهربية للذرات.

الشحنة الرسمية = إلكترونات التكافؤ - (1/2) * إلكترونات الرابطة - إلكترونات غير مرتبطة

إلكترونات التكافؤ للأكسجين = 6

إلكترونات الأكسجين غير الرابطة = 4 (زوجان وحيدان)

ربط إلكترونات الأكسجين = 4 (زوجان)

الشحنة الرسمية لذرة الأكسجين = 6-1 / 2 * 4-4 = 0

إلكترونات التكافؤ للفلور = 7

إلكترونات الفلور غير الرابطة = 6 (3 أزواج وحيدة)

إلكترونات ربط الفلور = 2

الشحنة الرسمية لذرة الفلور = 7-1 / 2 * 2-6 = 0

وبالتالي الشحنة الرسمية على ذرة الأكسجين والفلور في OF2 هيكل لويس النقطي صفر.

هل يتبع جزيء OF2 قاعدة الثمانيات؟

يحتوي OF2 على 20 إلكترونًا تكافؤًا وجميع الذرات الموجودة في OF2 تكمل ثماني بتاتها كما يتضح من هيكل لويس من جزيء OF2. هذا يثبت أن قاعدة الثمانيات يتبعها جزيء OF2.

لماذا تنحني الهندسة الجزيئية لـ OF2؟

 تأخذ نظرية تنافر زوج الإلكترون من التكافؤ (VSEPR) في الحسبان قوى التنافر بين زوج وحيد - زوج وحيد ، زوج وحيد - زوج رابطة وزوج رابطة - زوج رابطة وبهذه الطريقة توازن استقرار الجزيء.

يعود سبب الهندسة الجزيئية المنحنية لجزيء OF2 إلى وجود زوجين منفردان على ذرة الأكسجين المركزية. ينتج عن وجود أزواج وحيدة على ذرة الأكسجين تنافر مع إلكترونات الأزواج المترابطة. بسبب قوى التنافر ، يدفع الفلور الموجود كذرات خارجية لأسفل لتقليل التنافر وفقًا لنظرية VSEPR.

نظرًا لأن الهندسة الجزيئية تأخذ في الاعتبار الذرات الموجودة في الجزيء فقط ، فإن الهندسة الجزيئية لجزيء OF2 تكون عازمة.

ما هي الهندسة الإلكترونية لجزيء OF2؟

نظرًا لأن هندسة الإلكترون تأخذ في الاعتبار جميع الإلكترونات بالإضافة إلى الأزواج المنفردة لتحديد الشكل ، فإن الهندسة الإلكترونية لجزيء OF2 هي رباعي السطوح.

كيف تجد الشكل الجزيئي والهندسة الإلكترونية لجزيء OF2؟

من أجل إيجاد الهندسة (الجزيئية / الإلكترون) لجزيء OF2 ، يجب اتباع الخطوات الثلاث. هم انهم -

1) أوجد عدد الأزواج الوحيدة الموجودة على الذرة المركزية في بنية لويس لجزيء OF2

                Or

يمكن أيضًا إيجاد عدد الأزواج المنفردة باستخدام الصيغة

زوج وحيد = 1/2 * (VE –NA)

VE = إلكترون التكافؤ على الذرة المركزية

NA = عدد الذرات المرتبطة بتلك الذرة المركزية

في جزيء OF2 ، تبلغ إلكترونات التكافؤ لذرة الأكسجين المركزية 6 ويتم ربط ذرتين خارجيتين به.

الأزواج الوحيدة = 1/2 * (6-2) = 2

2) أوجد رقم تهجين جزيء OF2

يمكن معرفة تهجين الذرة المركزية باستخدام الصيغة.

رقم التهجين = NA + LP

 حيث NA = عدد الذرات المرتبطة بالذرة المركزية

LP = عدد الأزواج الوحيدة في الذرة المركزية

هناك ذرتان متصلتان بأكسجين الذرة المركزي وهناك زوجان وحيدان موجودان عليهما.

 عدد التهجين = 2 + 2 = 4

عدد تهجين جزيء OF2 هو 4

لذا فإن تهجين جزيء OF2 هو Sp3

3) استخدم نظرية VSEPR لتحديد الهندسة الجزيئية / الإلكترونية لـ OF2

لقد قررنا تهجين OF2 كأزواج SP3 وحيدة 2

الآن وفقًا لتدوين AXnEx لنظرية VSEPR ، سنجد تدوين VSEPR لجزيء OF2

تدوين AXnEx

أين،

 ج: الذرة المركزية

  X: عدد الذرات المرتبطة بالذرة المركزية

  E: عدد أزواج الإلكترونات الوحيدة في الذرة المركزية

حسب هيكل لويس النقطي من ثنائي فلوريد الأكسجين ، الأكسجين هو الذرة المركزية التي تحتوي على زوجان منفردان من الإلكترونات و 2 ذرات فلور متصلة بها.

إذن تصبح صيغة OF2 هي AX2N2

وفقًا لمخطط VSEPR ، يكون للجزيء الذي يحتوي على صيغة AX2N2 شكل جزيئي مثل انحنى وهندسة الإلكترون رباعي السطوح.

إجمالي المجالات	الصيغة العامة	الذرات المستعبدة	ثنائي وحيد	الشكل الجزيئي	هندسة الإلكترون
1	AX	1	0	خطي	خطي
2	AX2	2	0	خطي	خطي
	AX	1	1	خطي	خطي
3	AX3	3	0	مستو ثلاثي الزوايا	مستو ثلاثي الزوايا
	AX2E	2	1	انحنى	مستو ثلاثي الزوايا
	AXE2	1	2	خطي	مستو ثلاثي الزوايا
4	AX4	4	0	رباعي السطوح	رباعي السطوح
	AX3E	3	1	الهرم الثلاثي	رباعي السطوح
	AX2E2	2	2	انحنى	رباعي السطوح
	AXE3	1	3	خطي	رباعي السطوح

                      

لماذا زاوية السندات OF2 أقل من القيمة العادية؟

تبلغ زاوية الرابطة OF2 103 درجة حيث أن الزوجين الوحيدين الموجودين على جزيء الأكسجين يقللان من قيمة زاوية الرابطة من القيمة العادية. بسبب التنافر بين الأزواج المنفردة ، تكون زاوية الرابطة 103 درجة.

طول الرابطة OF هو 140.5pm

هل جزيء OF2 قطبي أم غير قطبي؟

OF2 جزيء قطبي تؤكده ثلاثة عوامل

1) الكهربية:

 الفلور (الكهربية 4) أكثر كهرسلبية من الأكسجين (الكهربية 3.5) كونه أكثر كهرسلبية من الأكسجين ، يجذب الفلور الإلكترونات نحوه بقوة أكبر.

 يقال إن الجزيء قطبي إذا كان فرق الكهربية بين الذرات في الجزيء أكبر من 0.4

الفرق بين الكهرومغناطيسية للأكسجين والفلور هو 0.5.

2) الشكل الهندسي / الجزيئي: 

شكل جزيء OF2 عازمة.

لا يمكن إلغاء ثنائي القطب - الشحنة السالبة على ذرة الفلور والشحنة الموجبة على ذرة الأكسجين بسبب الشكل الجزيئي المنحني لـ OF2.

3) عزم ثنائي الاقطاب:

توجد العزم ثنائي القطب في جزيء OF2 بسبب قطبية رابطة OF. ستكون هذه العزم ثنائي القطب باتجاه ذرة الفلور الأكثر كهربيًا ، حيث تحاول ذرة الفلور سحب الإلكترون باتجاهها

يرجع الشكل المنحني لجزيء OF2 إلى وجود زوجين منفردين من الإلكترونات على ذرة الأكسجين المركزية. نظرًا للشكل المنحني ، لا يتم إلغاء كلتا لحظات ثنائي القطب هذه بدلاً من ذلك ، يتم تلخيصها ، مما يجعل OF2 جزيءًا قطبيًا.

كل هذه العوامل تظهر أن OF2 جزيء قطبي.

تشترك ذرة الأكسجين في الذرة المركزية في إلكترونين مع ذرة الفلور. ومن ثم في هيكل لويس يوجد زوجان من الإلكترونات المترابطة على ذرة الأكسجين واثنين من الأزواج غير المترابطة ، أي زوجان وحيدان على ذرة الأكسجين في هيكل لويس من جزيء OF2

ما هو التهجين لجزيء OF2؟

لمشاركة الإلكترونات مع ذرات الفلور ، تخضع مدارات ذرة الأكسجين للتهجين لاستيعاب الإلكترونات.

التكوين الإلكتروني للأكسجين والفلور في الحالة الأرضية -

الأكسجين في الحالة الأرضية 1S2 2S2 2P4

الفلور في الحالة الأرضية 1S2 2S2 2P5

التكوين الإلكتروني للأكسجين بعد الحصول على إلكترونين لتحقيق الثماني بتكوين روابط مع الفلور-

الأكسجين 1S2 2S2 2Px2 2Py2 2Pz2

العدد المجسم = عدد الذرات المرتبطة بالذرة المركزية + عدد الأزواج الوحيدة من الإلكترونات المتصلة بالذرة المركزية

العدد المجسم = 2 + 2 = 4

لذا ، فإن تهجين الأكسجين الذري المركزي في OF2 هو Sp3

هل يظهر جزيء OF2 صدى؟

لا يحتوي ديفلوريد الأكسجين على رابطة مزدوجة لذلك لا يظهر صدى.

يمكن أن يكون للجزيء صدى إذا-

• يحتوي الجزيء على روابط مزدوجة ومفردة بديلة.
• يحتوي الجزيء على زوج وحيد مقترن بالرابطة المزدوجة.

في الختام

OF2 هيكل لويس من يحتوي على 4 إلكترونات مرتبطة ، أي زوجان مترابطان و 16 إلكترونًا غير مترابط ، أي 8 أزواج وحيدة.

• يتكون ثنائي فلوريد الأكسجين من ذرة أكسجين واثنين من ذرات الفلور.
• لتلخيص ما ناقشناه في هذه المقالة ، دعنا نلقي نظرة على ما تعلمناه في هذه المقالة
• OF2 جزيء قطبي بعزم ثنائي القطب 0.3D
• تنحني الهندسة الجزيئية لجزيء OF2.
• يحتوي جزيء OF2 على رباعي السطوح مثل هندسة الإلكترون.