この結合角の背後にある理由を深く掘り下げましょう。
1。VSEPR理論:
窒素トリフッ化物は、三角錐体分子です。原子価シェル電子ペア反発(VSEPR)理論によれば、3つのフッ素原子と窒素原子の周りの1つの孤立した電子ペアは、これらの電子ペア間の反発を最小限に抑える方法で自分自身を並べます。
2。ハイブリダイゼーション:
NF3の窒素原子はSP3ハイブリダイゼーションを受けます。これは、窒素の1つの軌道と3つのp軌道がハイブリダイズして、4つの等価SP3ハイブリッド軌道を形成することを意味します。これらのハイブリッド軌道には、窒素原子の周りに四面体の配置があります。
3。孤独なペアの反発:
NF3の場合、窒素原子に3つの結合電子ペアと1つの電子ペアがあります。唯一のペアはSP3ハイブリッド軌道の1つを占め、3つのフッ素原子は他の3つのSP3ハイブリッド軌道を占めます。電子の孤独なペアは、結合ペアと比較して電子密度により多くの空間を占有します。
4。結合角の決定:
結合角は、SP3ハイブリッド軌道の電子ペア間の反発によって決定されます。孤立したペア - ローンペアと孤立したペア結合ペアの反発は、結合ペア結合ペアの反発と比較して強くなっています。その結果、3つのフッ素原子が互いに押し込まれ、結合角が109.5度の理想的な四面体角から減少します。
したがって、窒素トリフルオリド(NF3)の結合角は、四面体電子ペアの形状と孤立ペア反発の影響により、約102.4度です。