Por qué$\ce{BF4^-}$ tiene una longitud de enlace mayor que$\ce{BF3}?$ Usualmente en moléculas el ángulo de enlace aumenta para reducir la repulsión, pero aquí aumenta la longitud del enlace. ¿Por que es esto entonces? ¿Aumenta la longitud del enlace con el ángulo de enlace en otros casos de este tipo de moléculas?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Parece haber un poco de confusión entre los bonos de la longitud y el ángulo de enlace aquí. Es cierto que VSEPR de la teoría predice que la vinculación de los pares de electrones (y pares libres, para el caso) se repelen el uno al otro tanto como sea posible, aumentando los ángulos de enlace, pero esto tiene poco que ver con bonos de longitud.
Una manera de explicar las diferentes longitudes de enlace en $\ce{BF_3}$ $\ce{BF_4^-}$ es mirar el diagrama de orbitales moleculares de $\ce{BF_3}$:
Los enlaces diagrama no es grande, ya que no muestra el llenado de los orbitales: el $1a_2'$ $1e''$ y $4e'$ orbitales están todos llenos, haciendo el menor orbital desocupado (LUMO) el $2a_2''$. Si usted no ha envuelto su cabeza alrededor de diagramas de orbitales moleculares de esta complejidad, no se preocupe. La línea de fondo es, el $2a_2''$ orbital tiene antibodning interacciones con el $2p_z$ orbitales de boro y el $2p_z$ orbitales de los alrededores fluorines. Por lo tanto, la adición de electrones a este orbital hace que el $\ce{B-F}$ bonos más débiles, y por lo tanto mayor.
$\ce{B}$ $\ce{BF3}$ $sp^2$ hibridado (desde el molecular de la geometría es trigonal planar), y por lo tanto la unhybridized $p$ orbital en $\ce{B}$ puede coincidir con la de la $p$ orbitales en $\ce{F}$. Usted puede dibujar estructuras de resonancia, y de la valencia de los bonos de la teoría de la perspectiva, el orden de enlace $\ce{B-F}$ $\ce{BF3}$ será de aproximadamente 1.33 debido a la parcial $\pi$ bonos de caracteres en el $\ce{B-F}$ de los bonos en $\ce{BF3}$.
Para$\ce{BF4-}$, $\ce{B}$ $sp^3$ hibridó y por lo tanto p orbital de superposición no es posible. Por lo tanto, el $\ce{B-F}$ bono es simplemente una convencional 2-centrada en la persona, de 2 electrones de bonos con bono de fin de 1. La comparación de órdenes de bonos, es evidente que el $\ce{BF4}$ más de bonos.
Si usted desea, usted puede dibujar un simplificado MO diagrama que muestra la estabilización debido a la superposición de la $\ce{B}$ $2p$ y $\ce{F}$ $2p$ los orbitales, pero el valencia de bonos de la teoría de la argumentación es suficiente.