W jaki sposób Al2Cl6 jest kowalencyjny, a Al2O3 jonowy?

Masz rację, że różnica w elektroujemności jest odpowiedzialna za wiązania jonowe w glinie i tlenie, a normalnie miałoby to miejsce w przypadku chloru także, ale $ \ ce {Al2Cl6} $ jest specjalną cząsteczką.

Strukturę $ \ ce {Al2Cl6} $ można postrzegać jako dwa atomy glinu kowalencyjnie związane z czterema atomami chloru. Dwa atomy chloru łączą dwa atomy glinu. Oto możliwa reprezentacja:

W strukturze występuje specjalny rodzaj wiązania zwany wiązaniem 3-środkowym z 4 elektronami. Te wiązania wynikają z połączenia wypełnionego orbitalu p i dwóch w połowie wypełnionych orbitali p. Powoduje to wypełnienie wiązania i wypełnienie niewiążącego orbitalu. Rzędy wiązań między każdym mostkującym atomem chloru i glinu wynoszą 0,5; struktura 3 środkowych 4 wiązań elektronowych sprawia, że orbital wiążący jest zdelokalizowany względem obu wiązań. $ \ ce {Al2Cl6} $ ma dwa z tych wiązań i są one odpowiedzialne za kowalencyjną naturę cząsteczki.

Komentarze

• 3c- Wiązanie 4e wymaga liniowej geometrii wokół centralnego atomu. Ponieważ wiązanie powstaje z czołowych kombinacji orbitali 3 p. Dlatego nie mogę ' zrozumieć, jak to jest w tym przypadku.
• Zauważ, że jest to struktura AlCl3 w fazie ciekłej i gazowej w niskiej temperaturze. W bryle jest to struktura warstwowa z oktaedrycznie skoordynowanym aluminium, patrz np. cs.mcgill.ca/~rwest/wikispeedia/wpcd/wp/a/… . W Al203 aluminium jest również skoordynowane ośmiokrotnie. Może nie są ' zbyt różne …

$ \ ce {Al2Cl6} $ jest kowalencyjne, ponieważ różnica elektroujemności między Al i Cl wynosi 1,5, czyli mniej niż 1,7.
$ \ ce {Al2O3} $ jest jonowe, ponieważ różnica elektroujemności między Al i O wynosi 2,0, co jest większe niż 1,7.

$ \ ce {Al2O3} $ jest jonowe ze względu na względną wielkość tlenu i aluminium oraz siła polaryzacyjna Al (ponieważ wiemy, że aluminium ma ładunek +3, dostarcza trzy elektrony) w przypadku $ \ ce {Al2Cl6} $ & $ \ ce {AlCl3} $, wydaje się być kowalencyjny ze względu na podobieństwa, takie jak wiązanie bananów & większy promień Cl (w kompresji do tlenu). Wiązanie bananów nie jest możliwe w $ \ ce {Al2Cl6} $ ze względu na rozmiar atomu Cl . Promień Cl staje się nawet większy, gdy tworzy anion poprzez odbieranie elektronu z glinu. Kation glinu jest mniejszy niż jego pierwotny atom ma dużą moc polaryzacyjną, która przyciąga i zniekształca chmurę elektronową jonu chlorkowego (ma dużą zdolność polaryzacji ) i tworzy wiązanie kowalencyjne w przypadku $ \ ce {Al2Cl6} $ & $ \ ce {AlCl3} $ ($ \ ce {AlCl3} $ form jonowych przez bardzo długi czas strzału) Tak nie jest w przypadku $ \ ce {Al2O3} $, ponieważ promień atomowy jonu tlenkowego nie jest wystarczająco duży, aby kation glinu mógł go zniekształcić, więc pozostaje on w wiązaniu jonowym.

Najpierw weźmy $ \ ce {AlCl3} $, ponieważ wiemy, że aluminium ma ładunek +3, dostarcza chloru trzem elektronom ( 1 do każdego chloru). Chlor znajdujący się w drugim okresie ma większy promień atomowy (w porównaniu z tlenem). Ten nawet się zwiększa, gdy tworzy anion poprzez odbieranie elektronu z aluminium. Kation glinu jest mniejszy od niego Oryginalny atom ma dużą siłę polaryzacyjną, która przyciąga i zniekształca chmurę elektronową jonu chlorkowego (ma wysoką polaryzowalność) i tworzy wiązanie kowalencyjne.

Tak nie jest w przypadku $ \ ce {Al2O3} $, ponieważ promień atomowy jonu tlenkowego nie jest wystarczająco duży, aby kation glinu mógł go zniekształcić, więc pozostaje on w wiązaniu jonowym.

Krótko mówiąc, $ \ ce {AlCl3} $ początkowo tworzy wiązanie jonowe, ale jest to naprawdę mały stan przejściowy przez około nanosekund, więc szybko tworzy wiązanie kowalencyjne w procesie polaryzacji.