FCN Lewis 結構、特徵:你應該知道的 19 個事實

本文將討論 FCN 劉易斯結構、它的特點、劉易斯點結構的表示方式以及其他相關事實。

FCN路易斯結構,化學名稱也稱為氟化氰,是一種無機分子,分子量為45.016 g/mol。

關於 FCN 劉易斯結構的一些事實:

  • 摩爾質量/分子量 = 45.016 g/mol。
  • 沸點 = -46.17 0C , 熔點 = – 82 0C 。
  • 無色,有刺激性氣味。
  • 有毒氣體。
fcn劉易斯結構
FCN 路易斯結構(氟化氰)的 3D 表示來自 維基百科

FCN 劉易斯結構:

FCN路易斯結構式 或路易斯點結構是分子的電子表示,表示其鍵方向以及由構成該分子的每個組成原子獲得的形式電荷。

簡而言之,它簡要介紹了分子表示。 認識劉易斯 分子的點結構是解碼分子的物理和化學性質和特徵的第一步,也是最重要的一步。

繪製 FCN 的 Lewis 結構的步驟:

  • 第一步涉及計算可用電子的總數。 氟原子(F)屬於17th 元素週期表的組,包含 7 個總價電子。 碳原子屬於第 14 組th ( C ) 共有 4 個價電子 氮原子 ( N ) 屬於 15 族th 並且總共有5個價電子。 這使得每個組成原子總共有 16 個價電子可用於構建 FCN 路易斯結構。
  • 下一步涉及根據電負性差異選擇中心原子。 選擇 X = 2.55 的最小電負性 C 原子作為中心原子。 F 具有電負性 X = 3.98,N 具有電負性 X = 3.04(X = 電負性差異的大小)
  • 每個組成原子都試圖在其周圍容納 8 個電子以符合八位組規則。 首先,繪製所有具有各自價電子的原子。 接下來,每個原子以某種方式排列,即它們可以通過共價或配位共享電子,在其周圍以及與相鄰原子之間容納 8 個電子。
  • C本質上是四價的,它與其他兩個原子形成4個鍵。 它與 F 和 N 共享 4 個價電子。N 共享 3 個價電子與 C 形成三鍵,其餘兩個電子作為孤對電子留在 N 上。F 與 C 共享 1 個價電子形成單鍵,並且剩下的 6 個價電子作為孤對電子留在 F 上。
  • 在這樣做的過程中,我們得到了一個線性形狀的氟化氰分子,它忠實地遵循八位組規則。

FCN的示意圖如下所示:

FCN路易斯結構式

FCN 劉易斯結構共振:

共振結構 是劉易斯點結構的其他表示,顯示了電子分佈的所有可能性,通過共振很好地觀察到獲得最高能量的表示和獲得最低穩定能量的表示。

由於三鍵包含可以離域的 pi 電子云,因此 FCN 劉易斯結構顯示出共振。

其中一個 pi 鍵在 N 原子上離域,導致負電荷,C 獲得正電荷。 由於電荷消除和達到中性,總電荷分離為零。

FCN 劉易斯結構共振。

FCN劉易斯結構形狀:

FCN劉易斯結構採用直線形。 這符合 VSEPR 理論。 由於 C 具有 sp 雜化,因此它是最穩定的,因為所有電子彼此之間的距離最大,即 1800 角度。  

該結構顯示在 FCN 雜交部分。

FCN雜交:

C的基態電子配置:[He]2s22px12p1y2pz

C的激發態電子構型:[He]2s12px12p1y2p1z

F 的基態電子配置:[He]2s22px22p2y2p1z       

N的基態電子配置:[He]2s22px12p1y2p1z

C 經歷 sp 雜化,其中處於激發態的四個未配對電子中的兩個與 N 和 F 配對。它們通過沿其核間軸鍵合和重疊形成σ鍵。

C 的未雜化 p 亞殼中剩餘的兩個未配對電子通過與氮的未共享 pi 電子云橫向重疊形成兩個 pi 鍵。 F 經歷 sp3 與 C 雜化形成 sigma 鍵,其餘 6 個電子在 F 原子上保持為 3 個孤對電子。

FCN 路易斯結構雜交。

FCN 價電子:

C的基態電子配置:[He]2s22px12p1y2pz

F 的基態電子配置:[He]2s22px22p2y2p1z       

N的基態電子配置:[He]2s22px12p1y2p1z

價電子是位於參與化學鍵形成或電離的亞殼層中的最外層電子。

這裡,C 有 4 個價電子。 F有7個價電子。 N有5個價電子

因此,FCN 路易斯結構共有 16 個價電子。

閱讀更多關於 己醇結構及特性

FCN 路易斯結構孤對:

FCN 路易斯結構共有 4 個孤對電子。 3個孤對電子位於F原子上,1個孤對電子位於N原子上。

孤對電子是那些不參與任何共價鍵形成的價電子。

FCN 劉易斯結構正式收費:

正式收費 是一種在每個組成原子上分配電荷的方法,它簡要介紹了分子獲得的完整電荷。

在數學上,它可以表示為:

形式電荷=(元素的自由原子中的價電子數)-(原子上未共享的電子數)-(與原子的鍵數)

此外,分子上的電荷=所有形式電荷的總和。

F的正式收費 = 7 – 6 – 1 = 0

C的正式收費 = 4 – 0 – 4 = 0         

N的正式收費 = 5 – 2 – 3 = 0

FCN 劉易斯結構正式收費

FCN 劉易斯結構八位字節規則:

八位組規則是化學家構建劉易斯點結構所遵循的一般規則,該規則指出每個原子試圖在其價殼中容納 8 個電子以獲得惰性氣體配置以實現最大穩定性。

FCN 劉易斯結構遵循八位字節規則,其中每個組成原子在其價殼中具有 8 個電子。

F在自身周圍有8個電子,包括鍵對,C有8個電子,包括單鍵和三鍵,N在自身周圍有8個電子,包括三鍵和孤對電子。

此外,需要注意的是,在計算八位組電子時,要計算鍵電子對和孤對電子。

FCN溶解度:

FCN 路易斯結構更易溶於介電​​常數較小的溶劑中。 下面提到的溶劑很少供參考:

溶劑可溶性
不溶於
易溶
FCN 在不同溶劑中的溶解度。

FCN 是線性的嗎?

FCN 劉易斯結構 是線性分子。 這符合 VSEPR 理論。

三原子分子採用線性形狀,以使孤對或鍵對之間的距離最大,它們之間的排斥力最小,從而提供最大的幾何穩定性。

FCN是四面體嗎?

不,FCN 路易斯結構不是四面體分子。 對四面體分子的基本理解涉及四面體排列的 4 個原子。

FCN是離子的嗎?

FCN 路易斯結構本質上是離子的。 這是因為它涉及在其中一種共振結構中觀察到的電荷分離。

FCN 分子涉及 3 個不同的原子(F、C、N),它們的電負性差異很大,還涉及具有 pi 電子云的三鍵。

因此,電子可以離域,導致部分電荷分離,從而在分子末端之間形成偶極子。

但需要注意的是,所有 3 個原子都是非金屬,因此它具有一些共價特性,如 法詹的統治.

FCN 是極性的還是非極性的?

FCN 劉易斯結構 如果我們認為它是完全對稱的分子,則可以將其識別為非極性分子。 然而,末端有F和N的FCN並不相同,它們的電負性差異不同。

因此,分子中存在一定量的極性,因為兩端的偶極矩的大小不會相似。

它具有充足的極性,但不足以被稱為完美的極性分子。

FCN 偶極矩由箭頭表示。

FCN 是順磁性的還是抗磁性的?

FCN 路易斯結構本質上是順磁性的,因為在 N 原子的 p 亞殼層中存在不成對的電子。 他們仍然處於三重興奮狀態。

它們被磁場吸引。 在氮上作為孤對電子保留的未配對電子不會配對,而是作為未配對電子保留在不同的亞殼中。

FCN劉易斯結構角:

鍵角定義為中心原子和鍵合原子之間的角度。 這裡,在 FCN 路易斯結構中,鍵角在三個原子之間,即 FCN 。

因為,C 與 N 原子和 sp 具有 sp 雜化3 與 F 原子雜化,鍵角不完全接近 1800 但接近它。

FCN是還原劑嗎?

FCN劉易斯結構強 還原劑。 陰離子,氟離子,是一種強還原劑 在氧化還原對反應中。

它們被稱為還原劑。

FCN是氧化劑嗎?

 FCN 路易斯結構不是氧化劑。 它們被稱為還原劑而不是氧化劑。

FCN 是對稱的還是不對稱的?

FCN 路易斯結構是對稱分子。 這是因為它是具有無限 sigma 平面的線性三原子分子,與包含平面中所有原子的分子平面相同。

由於它具有無限的分子平面,Coo 軸,因此,它是一個對稱分子。

注意:分子平面是包含所有原子以及核間軸的平面。

FCN 的用途:

  • 可用作敏化劑、殺蟲劑、製造染料、聚合物。
  • 由於它在室溫下縮合為聚合物形式,因此它已被用作聚合物的對稱網絡。
  • 用作氟化劑和腈化劑。

結論:

FCN 劉易斯結構 由於它的聚合傾向是當今研究的熱門話題,通過以下文章了解到,它是一種用於工業用途的線性三原子分子,具有非常刺鼻和有毒的氣味。

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