Jai rencontré une question où le type de liaison pour divers oxydes est demandé. Dont deux sont $ \ ce {Al2Cl6} $ et $ \ ce {Al2O3} $.
Je pensais que les atomes de chlore sont plus électronégatifs que les atomes doxygène, donc si lun deux est ionique et lautre est covalent, le chlore serait sûrement ionique, car il pourrait « arracher » les électrons des atomes daluminium.
Ce nest évidemment pas le cas selon la clé de réponse de cette question. Je voudrais savoir une explication des propriétés ioniques / covalentes de ces liaisons.
Commentaires
- Vous vous êtes trompé. Loxygène est plus électronégatif.
- réponse courte: les deux ont un caractère ionique comparable, mais les ions chlorure sont grands par rapport à loxygène, donc un réseau ionique avec des nombres de coordination élevés ne peut pas se former.
Réponse
Vous avez raison de dire que la différence délectronégativité est responsable des liaisons ioniques dans laluminium et loxygène, et normalement ce serait le cas avec le chlore aussi, mais $ \ ce {Al2Cl6} $ est une molécule spéciale.
La structure de $ \ ce {Al2Cl6} $ peut être vue comme deux atomes daluminium liés par covalence à quatre atomes de chlore chacun. Deux des atomes de chlore font le pont entre les deux atomes daluminium. Voici une représentation possible:
Un type spécial de liaison appelé liaison électronique 3 centres 4 est présent dans la structure. Ces liaisons résultent dune combinaison dune orbitale p remplie et de deux orbitales p à moitié remplies. Cela provoque une liaison remplie et une orbitale non liée remplie. Les ordres de liaison entre chaque atome de chlore et daluminium de pontage sont de 0,5; la structure de 3 liaisons électroniques centre 4 fait en sorte que lorbitale de liaison est délocalisée sur les deux liaisons. $ \ ce {Al2Cl6} $ a deux de ces liaisons et elles sont responsables de la nature covalente de la molécule.
Commentaires
- Le 3c- La liaison 4e exige une géométrie linéaire autour de latome central. Parce que la liaison provient des combinaisons frontales dorbitales 3 p. Ainsi, je ne peux ' t comprendre comment cest le cas ici.
- Notez quil sagit de la structure dAlCl3 dans les phases liquide et gazeuse à basse température. Dans le solide, il sagit dune structure en couches avec de laluminium à coordination octaédrique, voir par ex. cs.mcgill.ca/~rwest/wikispeedia/wpcd/wp/a/… . En Al203, laluminium est également coordonné de manière octaédrique. Peut-être quils ne sont ' t si différents …
Réponse
$ \ ce {Al2Cl6} $ est covalent car la différence délectronégativité entre Al et Cl est de 1,5, ce qui est inférieur à 1,7.
$ \ ce {Al2O3} $ est ionique car la différence délectronégativité entre Al et O est de 2,0 ce qui est supérieur à 1,7.
Réponse
$ \ ce {Al2O3} $ est ionique en raison de la taille relative de loxygène et de laluminium et pouvoir polarisant de Al, (puisque nous savons que laluminium a une charge de +3, fournit trois électrons) dans le cas de $ \ ce {Al2Cl6} $ & $ \ ce {AlCl3} $, il semble être covalent en raison de similitudes comme la liaison banane & plus grand rayon de Cl (en compression à loxygène). La liaison banane nest pas possible dans $ \ ce {Al2Cl6} $ en raison de la taille de latome Cl . Le rayon de Cl devient même plus grand quand il forme un anion en recevant lélectron de laluminium, le cation de laluminium étant plus petit que son atome dorigine a un pouvoir polarisant élevé qui attire et déforme le nuage délectrons de lion chlorure (a une haute polarisabilité ) et forme une liaison covalente dans le cas de $ \ ce {Al2Cl6} $ & $ \ ce {AlCl3} $ ($ \ ce {AlCl3} $ form ionique pour un temps de tir très court) Ce nest pas le cas de $ \ ce {Al2O3} $, car le rayon atomique de lion oxyde nest pas assez grand pour que le cation aluminium le déforme donc il reste en liaison ionique.
Réponse
Prenons dabord $ \ ce {AlCl3} $, puisque nous savons que laluminium a une charge de +3, fournit du chlore avec trois électrons ( 1 à chaque chlore). Le chlore étant dans la deuxième période a un plus grand rayon atomique (par rapport à loxygène). Cela devient encore plus grand quand il forme un anion en recevant lélectron de laluminium. Le cation aluminium étant plus petit que lui Latome dorigine a un pouvoir polarisant élevé qui attire et déforme le nuage délectrons de lion chlorure (a une polarisabilité élevée) et forme une liaison covalente.
Ce nest pas le cas de $ \ ce {Al2O3} $, car le rayon atomique de lion oxyde nest pas assez grand pour que le cation aluminium le déforme donc il reste en liaison ionique.
En bref, $ \ ce {AlCl3} $ forme une liaison ionique au début, mais cest un très petit état de transition pendant des nanosecondes, donc il forme rapidement une liaison covalente par le processus de polarisation.