アンモニア 三フッ化ホウ素またはトリフルオロボラン アンモニアの分子式は BF3H3N です。その分子量は 84.84 u です。配位共有結合としても知られる配位結合があります。配位結合では、両方の電子が同じ原子から提供されます。他の原子はその電子を共有せず、一方的な共有のみです。配位結合は、ドナー原子からアクセプター原子を指す矢印を描くことで表すことができます。
供与結合または配位結合の例としては、アンモニアと塩化水素、三フッ化ホウ素アンモニウムの形成、塩化アンモニウム、硝酸、一酸化炭素などがあります。
化学結合の種類
すべての元素は、異なる原子価殻の電子配置を持っているため、さまざまな方法で結合して化合物を形成します。したがって、分子を形成するために原子間に可能なさまざまな種類の化学結合があります。
結合の強さに基づいて、結合は強い結合と弱い結合に分類できます。
強い結合は、イオン結合、共有結合、配位結合、および金属結合としてさらに細分化できます。
弱い結合は、水素結合とファンデルワールス相互作用に分類できます。
イオン結合:
それは、原子間の電子の完全な移動によって形成されます。 1つの原子が電子を失って陽イオンを形成するのに対して、1つの原子が電子を獲得して陰イオンを形成するため、静電引力によって互いに引き合うイオン間に結合が形成されると簡単に言えます.例としては、NaCl、MgCl2 などがあります。
共有結合:
原子間で電子の共有が起こると形成されます。それらのそれぞれは、結合を形成するために必要な電子対に1つの電子を提供します.これにより、各原子は安定した希ガス配置を獲得します。例としては、H2、Cl2、CH4 などがあります。
配位共有結合:
これらは、2つの電子を共有することによって2つの原子間に共有結合が形成されたときに形成され、それらは両方とも同じ原子に由来します.通常、原子の 1 つの孤立したペアは、配位結合または配位結合に関与しています。例としては、NH4+、NH3→BF3 などがあります。
金属結合:
金属結合は、金属原子の大部分を結合します。電子海モデルは、金属結合を記述します。それは原子コアと価電子で構成されています。金属結合は、原子コアと価電子の間の静電気力によって発生します。例としては、アルミ ホイル、銅ホイルなどのシートがあります。
水素結合:
これらの結合は、水素が窒素、酸素、または窒素などの電気陰性原子に共有結合したときに形成されます。例は水分子です。ここで、ある原子の水素原子は部分的に正の電荷を持ち、別の分子の酸素原子は部分的に負の電荷を持っているため、静電引力が発生します.
ファン デル ワールスの相互作用:
これらの引力は、任意の 2 つ以上の分子間で発生し、電子分布のわずかな変化に依存します。電子分布は、原子の周りで常に対称であるとは限りません。例としては、ロンドン分散力、双極子間力などがあります。
アンモニアと三フッ化ホウ素の反応
BF3 は電子不足の化合物です。ホウ素原子はそれ自体の周りに希ガス/不活性ガス構造を持たないため、オクテット規則に違反しています。ホウ素には 4 対の余地がありますが、結合レベルにはまだ 3 対の電子しかありません。
アンモニアは電子が豊富な化合物です。アンモニア分子の窒素原子上の孤立電子対は、三フッ化ホウ素が電子不足を克服するのに役立ちます。このため、配位結合が起こり、t アンモニア三フッ化ホウ素化合物の形成。
ホウ素が共有できるように窒素原子が一対の電子を供与すると、ホウ素は最終的にオクテットを取得します。両方の原子が電子的に飽和します。それとは別に、結合していない電子のペアが結合になります。それらは 2 原子以上で非局在化し、エネルギーが低下します。
BF3 + ⠅NH3 → F3B←⠅NH3
この反応は、ルイス酸とルイス塩基の概念を使用して説明できます。ルイス酸は、電子対を受け取り、共有結合を形成できる物質です。一方、ルイス塩基は電子を供与して共有結合を形成する塩基です。
三フッ化ホウ素は電子が不足しているため、ルイス酸です。アンモニアは孤立電子対を持っているのでルイス塩基です。水素イオンの関与がないため、ルイスの概念による酸塩基反応のままです。
結論
すべての元素が異なる原子価殻の電子配置を持っていることがわかっているため、それらは異なる方法で結合して化学結合を形成します。
化学結合には、イオン結合、共有結合、配位結合、金属結合、水素結合、ファン デル ワールス相互作用など、さまざまな種類があります。水素結合とファンデルワールス相互作用は弱い結合ですが、他のすべての結合、つまりイオン結合、共有結合、配位結合、および金属結合は強い結合です。
アンモニア三フッ化ホウ素の形成の場合が考慮された。ルイス酸と塩基の概念により、酸塩基反応であることがわかりました。三フッ化ホウ素はルイス酸であり、ルイス塩基は窒素原子上に非共有電子対が存在するためアンモニアでした。
三フッ化ホウ素は電子不足です。アンモニアは電子が豊富です。したがって、アンモニアの窒素原子は、三フッ化ホウ素のホウ素原子に一対の電子を供与できます。これにより、結合していない電子のペアが結合し、2 つの原子に非局在化します。窒素原子による片側のみの共有なので、配位結合または配位結合です。エネルギーが低下し、三フッ化ホウ素アンモニアが形成されます。
