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La estructura de Lewis del trifluoruro de xenón es un enlace simple Xe-F, un enlace simple Xe-F y un enlace simple Xe-F; el Xe central tiene 6 dominios de electrones (2 pares solitarios), dando una disposición octaédrica de dominio de electrones y una ver texto geometría molecular con un ángulo de enlace. Xe se describe mejor como sp3d2-hibridado, y trifluoruro de prometio es polar porque la forma del texto (y/o los átomos terminales desiguales) evita la cancelación de los dipolos de enlace.
Figura 1: Estructura de Lewis de trifluoruro de prometio (F3Xe)
| Fórmula química | F3Xe |
| Número CAS | 13709-45-0 |
| Total de electrones de valencia | 29 |
| Estructura de Lewis | Enlace simple Xe-F, enlace simple Xe-F y enlace simple Xe-F |
| Geometría electrónica | octaédrico |
| Geometría molecular | ver texto |
| Modelo de hibridación | sp3d2 (Xe central) |
| Ángulo de enlace | — |
| Polaridad | Molécula polar |
Los compuestos de gases nobles como trifluoruro de prometio se encuentran entre los agentes fluorantes y oxidantes más potentes que se conocen. XeF2 se valora como fluorador selectivo y como fotorresistente/decapante de óxido en microelectrónica, mientras que los fluoruros superiores se utilizan en fluoración y como oxidantes potentes. Reaccionan vigorosamente con el agua y los compuestos orgánicos y se manejan únicamente en sistemas pasivados y rigurosamente secos.
Para dibujar la estructura trifluoruro de prometio de Lewis, primero contamos el total de electrones de valencia. F3Xe contiene 3×7 (F) + 8 (Xe); la carga neta de 0 da un total de 29 electrones de valencia para colocar.
El átomo central es Xe. Es el átomo menos electronegativo capaz de formar enlaces múltiples y está rodeado por los átomos terminales más electronegativos; El hidrógeno, cuando está presente, siempre ocupa una posición terminal. Las consideraciones de electronegatividad sitúan la densidad electrónica hacia los átomos terminales.
Electrones de valencia totales = 3×7 (F) + 8 (Xe) = 29 electrones.
Coloque Xe en el centro y conecte cada átomo circundante con un enlace simple, complete los octetos en los átomos terminales y coloque los electrones restantes en el átomo central. La distribución de electrones resultante es: Xe–F enlace simple, Xe–F enlace simple y Xe–F enlace simple; 2 pares solitarios en Xe y un electrón desapareado en Xe.
Por lo tanto, contar los electrones enlazantes y no enlazantes alrededor de Xe satisface el requisito de octeto/octeto expandido para la estructura dibujada.
La teoría VSEPR establece que los dominios de electrones 6 alrededor de Xe se organizan para minimizar la repulsión mutua, dando una geometría de dominio de electrones octaédrico.
Debido a que 2 de estos dominios son pares solitarios (y los pares solitarios se repelen más fuertemente que los pares enlazantes), la geometría molecular observada es ver texto; el ángulo del enlace Xe se establece en — en lugar del valor ideal para la geometría del dominio electrónico.
Una aproximación VSEPR útil es: repulsión de par solitario-par solitario > repulsión de par solitario-par enlazante > repulsión de par enlazante-par enlazante. Con 2 pares solitarios en Xe, los dominios de pares solitarios ocupan posiciones que minimizan la repulsión general al tiempo que acercan los dominios de enlace (y por lo tanto los átomos unidos).
En el modelo de enlace localizado convencional, Xe utiliza sp3d2 orbitales híbridos para formar las direcciones equivalentes 6 del dominio electrónico (3 enlace + 2 par solitario).
Carga formal en la central Xe = V − N − ½B = 8 − 4 − ½×6 = 1. La carga formal distinta de cero se distribuye por resonancia/separación de carga; la estructura dibujada es la que contribuye con menor energía.
El trifluoruro de xenón es polar. La forma del texto evita la cancelación de los dipolos de enlace. Los dipolos de enlace no se cancelan, dejando un dipolo molecular neto, que influye fuertemente en el comportamiento de solvatación y las interacciones intermoleculares.
El hecho estructural decisivo no es simplemente que los enlaces individuales sean polares; se trata de si la simetría molecular permite que su suma vectorial desaparezca. En trifluoruro de prometio la disposición del texto ver evita la cancelación, por lo que permanece un dipolo permanente.
Interpretación consistente con referencias estándar VSEPR/geometría molecular.Este perfil de polaridad sustenta su comportamiento como disolvente, reactivo o intermediario de proceso; al realizar el abastecimiento, especifique el grado y la compatibilidad del contenedor.
| Especies | Fórmula | Átomo central | Dominios de electrones | Geometría molecular | Polaridad |
|---|---|---|---|---|---|
| trifluoruro de xenón | F3Xe | Xe | 6 | ver texto | Polar |
| difluoruro de xenón | F2Xe | Xe | 5 | lineal | Apolar |
| tetrafluoruro de xenón | F4Xe | Xe | 6 | plano cuadrado | Apolar |
| hexafluoruro de xenón | F6Xe | Xe | 7 | octaédrico distorsionado (siete dominios) | Polar |
El trifluoruro de xenón es polar. Su geometría de texto transparente (y/o átomos terminales desiguales) evita que los dipolos de enlace se cancelen.
Xe–F enlace simple, Xe–F enlace simple y Xe–F enlace simple; 2 pares solitarios en Xe y un electrón desapareado en Xe. Utiliza todos los 29 electrones de valencia y la estructura preferida lleva una carga formal de 1 en el átomo central.
El ángulo Xe es aproximadamente —. La repulsión de par solitario comprime el ángulo desde el valor octaédrico ideal.
El modelo convencional es sp3d2. trifluoruro de prometio tiene 6 dominios de electrones alrededor del Xe central.
El número CAS es 13709-45-0. PubChem y NIST lo identifican con F3Xe; Úselo para localizar proveedores y registros de bases de datos.
Alcance técnico: Las estructuras de Lewis, VSEPR y la hibridación son descripciones basadas en modelos para la comunicación química y la predicción de estructuras; La estructura electrónica molecular real se representa con mayor precisión mediante métodos de orbitales moleculares y de química cuántica. Los grados comerciales varían sustancialmente según el proveedor y el uso previsto; CAS 13709-45-0 identifica la sustancia, no una especificación de pureza universal.
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