Narazil jsem na otázku, kde je zobrazen typ vazby pro různé oxidy. Dva z nich jsou $ \ ce {Al2Cl6} $ a $ \ ce {Al2O3} $.
Myslel jsem si, že atomy chloru jsou více elektronegativní než atomy kyslíku, takže pokud je jeden z nich iontový a druhý iontový kovalentní, určitě by byl chlor iontový, protože by mohl „odtrhnout“ elektrony od atomů hliníku.
Podle klíče odpovědi na tuto otázku to zjevně neplatí. Chtěl bych vědět vysvětlení iontových / kovalentních vlastností těchto vazeb.
Komentáře
- Mysleli jste si špatně. Kyslík je více elektronegativní.
- krátká odpověď: oba mají srovnatelný iontový charakter, ale chloridové ionty jsou ve srovnání s kyslíkem velké, takže iontová mřížka s vysokými koordinačními čísly nemůže vznikat.
Odpověď
Máte pravdu, že rozdíl v elektronegativitě je zodpovědný za iontové vazby v hliníku a kyslíku, a za normálních okolností by tomu tak bylo u chloru příliš, ale $ \ ce {Al2Cl6} $ je speciální molekula.
Na strukturu $ \ ce {Al2Cl6} $ lze pohlížet jako na dva atomy hliníku kovalentně navázané na čtyři atomy chloru. Dva z atomů chloru přemosťují mezi dvěma atomy hliníku. Možné znázornění je následující:
Ve struktuře je speciální typ vazby zvaný vazba elektronů 3 centra 4. Tyto vazby jsou výsledkem kombinace vyplněného p orbitálu a dvou napůl vyplněných p orbitalů. To způsobí, že zde bude vyplněná vazba a vyplněná nevázaná orbitální. Pořadí vazeb mezi každým přemosťujícím atomem chloru a hliníku je 0,5; struktura 3 elektronových vazeb ve středu 4 je taková, že vazebný orbitál je delokalizován přes obě vazby. $ \ ce {Al2Cl6} $ má dvě z těchto vazeb a jsou zodpovědné za kovalentní povahu molekuly.
Komentáře
- 3c- Vazba 4e vyžaduje lineární geometrii kolem centrálního atomu. Protože vazba vzniká z čelních kombinací 3 p orbitalů. Proto nemohu ' pochopit, jak tomu je v tomto případě.
- Všimněte si, že toto je struktura AlCl3 v kapalné a nízkoteplotní plynné fázi. V tělese je to vrstvená struktura s oktaedrálně koordinovaným hliníkem, viz např. cs.mcgill.ca/~rwest/wikispeedia/wpcd/wp/a/… . V Al203 je hliník také oktaedricky koordinován. Možná nejsou ' tak odlišné …
Odpovědět
$ \ ce {Al2Cl6} $ je kovalentní, protože rozdíl elektronegativity mezi Al a Cl je 1,5, což je méně než 1,7.
$ \ ce {Al2O3} $ je iontový, protože rozdíl elektronegativity mezi Al a O je 2,0, což je větší než 1,7.
Odpověď
$ \ ce {Al2O3} $ je iontový vzhledem k relativní velikosti kyslíku a hliníku a polarizační síla Al (protože víme, že hliník má náboj +3, poskytuje tři elektrony) v případě $ \ ce {Al2Cl6} $ & $ \ ce {AlCl3} $, zdá se, že je kovalentní kvůli podobnostem, jako je banánová vazba & větší poloměr Cl (při kompresi na kyslík). Banánové propojení není možné v $ \ ce {Al2Cl6} $ kvůli velikosti atomu Cl . Poloměr Cl se ještě zvětší, když vytvoří anion přijetím elektronu z hliníku. Kation hliníku, který je menší než jeho původní atom, má vysokou polarizační sílu, která přitahuje a narušuje elektronový mrak chloridového iontu (má vysokou polarizovatelnost ) a vytvoří kovalentní vazbu v případě $ \ ce {Al2Cl6} $ & $ \ ce {AlCl3} $ ($ \ ce {AlCl3} $ ve formě iontové pro velmi krátký čas) Není tomu tak v případě $ \ ce {Al2O3} $, protože atomový poloměr oxidových iontů není dostatečně velký, aby jej kation hliníku narušil, takže zůstane v iontové vazbě.
Odpověď
Nejprve si vezmeme $ \ ce {AlCl3} $, protože víme, že hliník má náboj +3, poskytuje chlor třem elektronům ( 1 na každý chlór). Chlór, který je ve druhém období, má větší atomový poloměr (ve srovnání s kyslíkem). To se ještě zvětší, když vytvoří anion přijetím elektronu z hliníku. Kation hliníku je menší než on Původní atom má vysokou polarizační sílu, která přitahuje a narušuje elektronový mrak chloridového iontu (má vysokou polarizovatelnost) a tvoří kovalentní vazbu.
Není tomu tak v případě $ \ ce {Al2O3} $, protože atomový poloměr oxidového iontu není dostatečně velký na to, aby jej kation hliníku narušil, takže zůstane v iontové vazbě.
Stručně řečeno, $ \ ce {AlCl3} $ nejprve vytvoří iontovou vazbu, ale je to opravdu malý přechodový stav jako v nanosekundách, takže polarizačním procesem rychle vytvoří kovalentní vazbu.