Tapasin kysymyksen, jossa eri oksidien sitoutumistyyppi kysytään. Kaksi niistä on $ \ ce {Al2Cl6} $ ja $ \ ce {Al2O3} $.
Luulin, että klooriatomit ovat enemmän elektronegatiivisia kuin happiatomit, joten jos toinen niistä on ioninen ja toinen on kovalenttinen, kloori olisi varmasti ioninen, koska se voi pystyä ”repimään” elektronit alumiiniatomeista.
Ilmeisesti näin ei ole tämän kysymyksen vastausavaimen mukaan. Haluaisin tietää selityksen näiden sidosten ioni- / kovalenttisille ominaisuuksille.
Kommentit
- Luulit väärin. Happi on enemmän elektronegatiivista.
- lyhyt vastaus: molemmilla on verrattavissa oleva ioninen luonne, mutta kloridi-ionit ovat suuria verrattuna happeen, joten suuria koordinaatiolukuja sisältävää ionihilaa ei voida muodostaa.
vastaus
Olet oikeassa siinä, että elektronegatiivisuuden ero on vastuussa alumiinin ja hapen ionisidoksista, ja normaalisti näin olisi kloorin kanssa liian, mutta $ \ ce {Al2Cl6} $ on erityinen molekyyli.
$ \ ce {Al2Cl6} $: n rakenteen voidaan katsoa olevan kaksi alumiiniatomia, jotka ovat kovalenttisesti sitoutuneet neljään klooriatomiin. Kaksi klooriatomia yhdistyy kahden alumiiniatomin väliin. Seuraava on mahdollinen esitys:
Rakenteessa on erityinen sidontatyyppi, jota kutsutaan 3 keskuksen 4 elektronisitomiseksi. Nämä sidokset syntyvät täytetyn p-orbitaalin ja kahden puoliksi täytetyn p-orbitaalin yhdistelmästä. Tämä aiheuttaa täytetyn sidoksen ja täytetyn ei-sitoutuvan kiertoradan. Kukin silloittavan kloori- ja alumiiniatomin välinen sidosjärjestys on 0,5; 3 keskimmäisen 4 elektronisidoksen rakenne tekee siitä niin, että kiinnittävä kiertorata paikallistuu molempien sidosten yli. $ \ ce {Al2Cl6} $: lla on kaksi näistä sidoksista ja ne ovat vastuussa molekyylin kovalenttisesta luonteesta.
Kommentit
- 3c- 4e-sidos vaatii lineaarisen geometrian keskiatomin suhteen. Koska sidos syntyy 3 p orbitaalin päällekkäisistä yhdistelmistä. Siten en voi ' ymmärtää, miten täällä on.
- Huomaa, että tämä on AlCl3: n rakenne nestemäisessä ja matalalämpötilaisessa kaasufaasissa. Kiinteässä muodossa se on kerrostettu rakenne, jossa on oktaedrisesti koordinoitua alumiinia, katso esim. cs.mcgill.ca/~rwest/wikispeedia/wpcd/wp/a/… . Al203: ssa alumiini on myös oktaedrisesti koordinoitu. Ehkä he eivät ole ' t niin erilaisia …
Vastaa
$ \ ce {Al2Cl6} $ on kovalenttinen, koska Al: n ja Cl: n välinen elektronegatiivisuusero on 1,5, joka on alle 1,7.
$ \ ce {Al2O3} $ on ioninen, koska Al: n ja O: n elektronegatiivisuuden ero on 2,0, mikä on on suurempi kuin 1.7.
Vastaus
$ \ ce {Al2O3} $ on ioninen hapen ja alumiinin suhteellisen koon vuoksi ja Al: n polarisaatioteho (koska tiedämme, että alumiinin varaus on +3, tuottaa kolme elektronia) $ \ ce {Al2Cl6} $ & $ \ ce {AlCl3} tapauksessa $, se näyttää olevan kovalenttinen johtuen samankaltaisuuksista, kuten banaaniliimaus & suurempi Cl-säde (kompressoituna happeen). Banaanisidos ei ole mahdollista $ \ ce {Al2Cl6} $: ssa Cl-atomin koon vuoksi . Cl-säde kasvaa jopa suuremmaksi, kun se muodostaa anionin vastaanottamalla elektronin alumiinista. Alkuperäistä atomia pienemmällä alumiinikationilla on suuri polarisaatiovoima, joka houkuttelee ja vääristää kloridi-ionin elektronipilveä (sillä on suuri polarisaatio ) ja muodostaa kovalenttisen sidoksen, jos $ \ ce {Al2Cl6} $ & $ \ ce {AlCl3} $ ($ \ ce {AlCl3} $ muodostaa ionisen hyvin kuvauksen ajan) Näin ei ole $ \ ce {Al2O3} $: n kanssa, koska oksidi-ionin atomisäde ei ole riittävän suuri, jotta alumiinikationi vääristäisi sitä, joten se pysyy ionisidoksessa.
Vastaus
Olkoon ensin $ \ ce {AlCl3} $, koska tiedämme, että alumiinin varaus on +3, tuottaa klooria kolmella elektronilla ( 1 jokaiselle kloorille). Toisen jakson kloorilla on suurempi atomisäde (verrattuna happeen). Se kasvaa jopa suuremmaksi, kun se muodostaa anionin vastaanottamalla elektronin alumiinista. Alumiinin kationi on sitä pienempi Alkuperäisellä atomilla on korkea polarisaatiovoima, joka houkuttelee ja vääristää kloridi-ionin elektronipilveä (on hyvin polarisoituva) ja muodostaa kovalenttisen sidoksen.
Näin ei ole $ \ ce {Al2O3} $: n tapauksessa, koska oksidi-ionin atomisäde ei ole riittävän suuri, jotta alumiinikationi vääristäisi sitä, joten se pysyy ionisidoksessa.
Lyhyesti sanottuna $ \ ce {AlCl3} $ muodostaa aluksi ionisidoksen, mutta se on todella pieni siirtymätila esimerkiksi nanosekuntien ajan, joten se muodostaa nopeasti kovalenttisen sidoksen polarisaatioprosessin avulla.