化学化合物 XeF4 (四フッ化キセノン) は、キセノンとフッ化物原子で構成されています。これは、世界で最初に発見された二元化学物質です。それは化学式の希ガスです
Xe + 2F2 -> XeF4.
固体の場合、XeF4 の密度は 4.040 g cm3 で、見た目は真っ白です。摂氏 115.7 度 (華氏 240.26 度) です。四フッ化キセノンは、他のフッ化キセノンと同様に、発エルゴン形成を示します。摂氏115.7度で、化学物質は昇華します。通常の圧力と温度にさらされると、XeF4 は安定したままです。
典型的な温度と圧力で安定性を維持します。水と接触すると、酸素分子、フッ化水素、純粋なキセノンガスを生成します。
XeF4 のルイス構造
四フッ化キセノンの価電子がわかったので、ルイス構造をスケッチするのはずっと簡単になります。ルイスドット構造は、分子内の特定の原子を取り囲む価電子間の関係を示しています。線は構造内の結合を示し、ドットは結合形成に関与していない電子を示します。孤立電子対とも呼ばれる非結合電子は、他の電子と結合を形成しない電子です。
キセノンは電気陰性度が最も低い原子であるため、その周りに他のすべてのフッ素原子を配置して、中央に配置します。各分子リンクは 2 つの電子を吸収します。この分子には 4 つの単結合があるため、36 個の電子のうち 8 個が消費されます。原子の周りに価電子を残りの価電子で包み始めます。外側の価電子からの 1 つの電子は、フッ素原子を外側の価電子に接続しました。
24 個の電子がすでにフッ素原子に結合していることに注意してください。オクテット規則からの例外により、原子が原子化されると、キセノンは非結合電子の孤立電子対の受信者になります。キセノンは、これらの非結合電子対をこれらの 2 つの非結合電子対と組み合わせて、Xe に孤立した 2 つの電子対と各フッ素原子に 6 つの非結合電子を持つルイス構造を形成します。
XeF4 分子構造
分子構造とも呼ばれる分子のジオメトリは、完全な分子の 3 次元表現です。反応性、極性、色、物質の相、磁性、その他の現象を理解し分析するのに役立つアイデアです。しかし、ルイス構造仮説は分子の形を説明していません。その結果、分子の基本的な形を確立するために分子幾何学が使用されます。
最後に、ルイス ドット構造は不対電子または孤立電子対を明らかにします。これらの 2 対の非結合電子は、そのような形で存在するため、電気的反発がある可能性があります。その結果、VSEPR 仮説は、最小の電子反発力がなければならないことを意味します。これは、化学物質の安定した構造の形成に役立ちます。これは、分子のコア原子上の電子グループによって達成される位置に焦点を当てています。それらが結合電子対であるか非結合電子対であるかにかかわらず、電子のすべてのグループを確認することで、位置を正確に予測できます。
分子の形状を理解するには、正しいルイス構造を作成する必要があります。結合電子基と非結合電子基の数を決定するのに役立ちます。八面体配列の内部に非結合電子を垂直面に配置し、安定した構造を実現しています。それらは 180 度離れており、反対方向を向いています。これが、四フッ化キセノンの正方形の平面形状の背後にある唯一の原因です。
XeF4 ハイブリダイゼーション
これは、原子の軌道が融合して新しい混成軌道を生成する方法であり、分子に形状と独自の結合特性を与えます.また、原子価結合仮説を象徴しています。量子力学は混成の概念を説明します。同じレベルの原子軌道は、プロセスに参加することが許可されています。エネルギーは、同等のエネルギーを提供するために他の軌道に再割り当てされます。ハイブリッド軌道は、最近作成された軌道です。原子が結合を形成する過程にある場合にのみ発生し、気体状態にある場合には発生しません。
同じエネルギー レベルの原子の 2 つの軌道が融合して、新しい種類の軌道が生成されます。分子 XeF4 のハイブリダイゼーションがここに表示されます。四フッ化キセノンは、ハイブリダイゼーションの震源地として機能するコア原子キセノンを含みます。原子の原子価殻には、5p 軌道に 6 個の電子、5s 軌道に 2 個の電子があります。第 5 シェルでは、f 軌道と d 軌道に電子がありません。 5d 軌道の空きスペースを埋めるために、5p 軌道から 2 つの電子が 5d 軌道にジャンプします。彼らは興奮しています。 5p 軌道に 2 つの不対電子があり、5d 軌道に他の 2 つの不対電子がある sp3d2 混成は、残りの 4 つの不対電子によって形成されます。この過程で、シグマ結合が形成されます。
XeF4 結合角
F-Xe-F 結合の結合角度は 90 度ですが、孤立ペアリングの角度は 180 度です。フッ素原子は互いに 90 度の角度にあるため、分子の平面内の電子は対称的に分布しています。これらの結合角は、正方形の平面分子形状の作成に役立ちます。
XeF4 の極性
XeF4 は無極性の化学物質です。 XeF4 は対称的な幾何学的構造を持っているため、正方形の平面です。 Xe-F結合を横切る双極子は互いに打ち消し合い、正味の双極子がゼロになります。その結果、XeF4 分子は分極のない均一な電荷分布を持ちます。
結論
四フッ化キセノンは単純な構造を持っているため、基本的な分子です。結合内の双極子モーメントはゼロであり、非極性分子になります。非結合電子は、正方形の平面である構造内に八面体の形状を生成します。孤立電子対は、ジオメトリの軸方向の位置を占有して、八面体の形で反発を減らします。
