Cum este Al2Cl6 covalent și Al2O3 ionic?

Ai dreptate că diferența de electronegativitate este responsabilă de legăturile ionice din aluminiu și oxigen și, în mod normal, ar fi cazul clorului de asemenea, dar $ \ ce {Al2Cl6} $ este o moleculă specială.

Structura lui $ \ ce {Al2Cl6} $ poate fi privită ca doi atomi de aluminiu legați covalent de patru atomi de clor fiecare. Doi dintre atomii de clor fac legătura între cei doi atomi de aluminiu. Următoarea este o posibilă reprezentare:

În structură este prezent un tip special de legătură numită legătură cu 3 centre 4 electroni. Aceste legături rezultă dintr-o combinație între un orbital p umplut și două orbitale p jumătate umplute. Acest lucru face să existe o legătură umplută și un orbital umplut fără legătură. Ordinele de legătură dintre fiecare atom de clor și de aluminiu sunt 0,5; structura a 3 centre 4 legături electronice face ca orbitalul de legătură să fie delocalizat peste ambele legături. $ \ ce {Al2Cl6} $ are două dintre aceste legături și sunt responsabile de natura covalentă a moleculei.

Comentarii

• 3c- Legătura 4e necesită o geometrie liniară în jurul atomului central. Deoarece legătura apare din combinațiile frontale de orbitali de 3 p. Astfel, nu pot ' să înțeleg cum este cazul aici.
• Rețineți că aceasta este structura AlCl3 în fazele lichide și gazoase la temperatură scăzută. În solid este o structură stratificată cu aluminiu coordonat octaedric, vezi de ex. cs.mcgill.ca/~rwest/wikispeedia/wpcd/wp/a/… . În Al203, aluminiu este, de asemenea, coordonat octaedric. Poate că nu sunt ' atât de diferite …

$ \ ce {Al2Cl6} $ este covalent, deoarece diferența de electronegativitate dintre Al și Cl este 1,5, care este mai mică de 1,7.
$ \ ce {Al2O3} $ este ionică, deoarece diferența de electronegativitate dintre Al și O este 2,0, care este mai mare de 1,7.

$ \ ce {Al2O3} $ este ionic datorită dimensiunii relative a oxigenului și aluminiului și puterea polarizantă a lui Al (deoarece știm că aluminiul are o sarcină de +3, furnizează trei electroni) în cazul $ \ ce {Al2Cl6} $ & $ \ ce {AlCl3} $, pare a fi covalent datorită similitudinilor precum legătura cu banane & rază mai mare de Cl (în compresie cu oxigenul). Legarea bananelor nu este posibilă în $ \ ce {Al2Cl6} $ datorită dimensiunii atomului de Cl . Raza Cl devine chiar mai mare atunci când formează un anion prin primirea electronului din aluminiu, cationul din aluminiu fiind mai mic decât atomul său original are o putere de polarizare ridicată care atrage și distorsionează norul de electroni al ionului clorură (are o polarizare ridicată ) și formează o legătură covalentă în cazul în care $ \ ce {Al2Cl6} $ & $ \ ce {AlCl3} $ ($ \ ce {AlCl3} $ se formează ionic pentru timpul foarte mare) . Deci nu este în cazul $ \ ce {Al2O3} $, întrucât raza atomică a ionului oxid nu este suficient de mare pentru ca cationul de aluminiu să-l distorsioneze, astfel rămâne în legătură ionică.

În primul rând să luăm $ \ ce {AlCl3} $, deoarece știm că aluminiul are o sarcină de +3, furnizează clor cu trei electroni ( 1 la fiecare clor). Clorul aflat în a doua perioadă are o rază atomică mai mare (în comparație cu oxigenul). Acest lucru devine chiar mai mare atunci când formează un anion primind electronul din aluminiu. Cationul aluminiului fiind mai mic decât acesta Atomul original are o mare putere de polarizare care atrage și distorsionează norul de electroni al ionului clorură (are o polarizare ridicată) și formează o legătură covalentă.

Așa nu este în cazul $ \ ce {Al2O3} $, deoarece raza atomică a ionului oxid nu este suficient de mare pentru ca cationul de aluminiu să-l distorsioneze, astfel rămâne în legătură ionică.

Pe scurt, $ \ ce {AlCl3} $ formează la început o legătură ionică, dar „este o stare de tranziție cu adevărat mică pentru asemenea nanosecundelor, deci formează rapid o legătură covalentă prin procesul de polarizare.