Le fluorure de cyanogène (FCN) est constitué d'un arrangement linéaire d'atomes avec du carbone (C) au centre, lié à l'azote (N) et au fluor (F). La structure de Lewis montre une triple liaison entre C et N (chacun contribuant respectivement à 4 et 5 électrons de valence) et une liaison simple entre C et F (F contribuant à 7 électrons de valence). Le nombre total d'électrons de valence utilisés est de 16. Il n'y a pas de paires libres sur C, mais des paires libres sont présentes à la fois sur N et F. La molécule est polaire en raison de la différence d'électronégativité (C : 2.55, N : 3.04, F : 3.98), influençant sa réactivité et ses interactions intermoléculaires.
La structure de FCN Lewis, également connue sous le nom chimique de fluorure de cyanogène, est une molécule inorganique d'un poids moléculaire de 45.016 g/mol.
Quelques faits sur la structure de FCN Lewis :
- Masse molaire/Poids moléculaire = 45.016 g/mol.
- Point d'ébullition = -46.17 0C , Point de fusion = – 82 0C.
- Incolore et possède une odeur piquante.
- Gaz toxique.
Structure FCN Lewis :
Structure de Lewis FCN ou la structure en points de Lewis est une représentation électronique d'une molécule représentant son orientation de liaisons ainsi que la charge formelle acquise par chaque atome constitutif comprenant la molécule.
En bref, il renseigne sur la représentation moléculaire. Connaître les Lewis La structure en points d'une molécule est la première étape vers le décodage des propriétés et caractéristiques physiques et chimiques d'une molécule.
Étapes pour dessiner une structure de Lewis de FCN :
- La première étape consiste à compter le nombre total d'électrons disponibles. L'atome de fluor ( F ) appartient au 17th groupe du tableau périodique et contient 7 électrons de valence au total. L'atome de carbone appartient au groupe 14th ( C ) et a un total de 4 électrons de valence et l'atome d'azote ( N ) appartient au groupe 15th et a un total de 5 électrons de valence. Cela fait un total de 16 électrons de valence disponibles à partir de chaque atome constitutif pour construire la structure FCN Lewis.
- L'étape suivante consiste à choisir l'atome central en fonction de leur différence d'électronégativité. L'atome C le moins électronégatif avec X = 2.55 est choisi comme atome central. F a une électronégativité X = 3.98 et N a une électronégativité X = 3.04 ( X = Amplitude de la différence d'électronégativité)
- Chaque atome constitutif essaie d'accueillir 8 électrons dans son environnement pour se conformer à la règle de l'octet. Tout d'abord, tous les atomes avec leurs électrons de valence respectifs sont dessinés. Ensuite, chaque atome est aligné de manière à pouvoir accueillir 8 électrons autour d'eux et avec les atomes voisins en partageant des électrons de manière covalente ou dative.
- C est de nature tétravalente et il forme 4 liaisons avec les deux autres atomes. Il partage 4 de ses électrons de valence avec F et N. N partage 3 de ses électrons de valence formant une triple liaison avec C et les deux électrons restants restent comme une seule paire d'électrons sur N. F partage 1 électron de valence avec C formant une liaison simple et les 6 électrons de valence restants restent comme une seule paire d'électrons sur F.
- Ce faisant, nous obtenons une molécule de fluorure de cyanogène de forme linéaire qui suit consciencieusement la règle de l'octet.
La représentation schématique de FCN est présentée ci-dessous :
Résonance de la structure FCN Lewis :
Structures de résonance sont d'autres représentations de la structure de points de Lewis montrant toutes les possibilités de distributions électroniques, celles qui acquièrent l'énergie la plus élevée et celles qui atteignent l'énergie stable la plus faible sont bien observées par résonance.
Étant donné que la triple liaison implique un nuage d'électrons pi qui peut être délocalisé, la structure de FCN Lewis présente une résonance.
L'une des liaisons pi se délocalise sur l'atome N, ce qui entraîne une charge négative et le C acquiert une charge positive. La séparation globale des charges est nulle en raison de l'annulation des charges et de l'atteinte de la neutralité.
Forme de la structure FCN lewis :
La structure FCN Lewis adopte une forme linéaire. Ceci est en accord avec la théorie VSEPR. Puisque C a une hybridation sp, il est le plus stable car tous les électrons sont à une distance maximale les uns des autres, c'est-à-dire à 1800 angle.
La structure est montrée dans la section d'hybridation FCN.
Hybridation FCN :
Configuration électronique de l'état fondamental de C : [He]2s22px12p1y2pz
Configuration électronique de l'état excité de C : [He]2s12px12p1y2p1z
Configuration électronique de l'état fondamental de F : [He]2s22px22p2y2p1z
Configuration électronique de l'état fondamental de N : [He]2s22px12p1y2p1z
C subit une hybridation sp où deux des quatre électrons non appariés à l'état excité s'apparient avec N et F. Ils forment des liaisons sigma en se liant et en se chevauchant le long de leur axe internucléaire.
Les deux électrons non appariés restants dans les sous-couches p non hybridées de C forment deux liaisons pi en se chevauchant latéralement avec le nuage d'électrons pi non partagé d'azote. F subit sp3 hybridation avec C formant une liaison sigma et les 6 électrons restants restent sous forme de 3 paires d'électrons isolées sur l'atome F.
Électrons de valence FCN :
Configuration électronique de l'état fondamental de C : [He]2s22px12p1y2pz
Configuration électronique de l'état fondamental de F : [He]2s22px22p2y2p1z
Configuration électronique de l'état fondamental de N : [He]2s22px12p1y2p1z
Les électrons de Valence sont les électrons les plus externes résidant dans les sous-couches qui participent à la formation ou à l'ionisation de liaisons chimiques.
Ici, C a 4 électrons de valence. F a 7 électrons de valence. N a 5 électrons de valence
Par conséquent, la structure FCN Lewis a un total de 16 électrons de valence.
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FCN structure de Lewis paires isolées :
La structure FCN Lewis a un total de 4 paires d'électrons isolés. 3 paires d'électrons isolés résident sur l'atome F et 1 paire isolée réside sur l'atome N.
Les paires d'électrons isolées sont les électrons de valence qui ne participent à aucune formation de liaison covalente.
Charge formelle de la structure FCN lewis :
Charge formelle est un moyen d'attribuer une charge à chaque atome constitutif qui informe sur la charge complète acquise par la molécule.
Mathématiquement, il peut être représenté par :
Charge formelle = (Nombre d'électrons de valence dans un atome libre de l'élément) - (Nombre d'électrons non partagés sur l'atome) - (Nombre de liaisons à l'atome)
De plus, Charge sur la molécule = somme de toutes les charges formelles.
Charge formelle de F = 7 – 6 – 1 = 0
Charge formelle de C = 4 – 0 – 4 = 0
Charge formelle de N = 5 – 2 – 3 = 0
Règle d'octet de structure de Lewis FCN :
La règle de l'octet est la règle générale suivie par un chimiste pour construire une structure de points de Lewis qui stipule que chaque atome essaie d'accueillir 8 électrons dans sa couche de valence pour acquérir une configuration de gaz rare pour une stabilité maximale.
La structure de FCN Lewis suit la règle de l'octet où chaque atome constitutif a 8 électrons dans sa couche de valence.
F a 8 électrons autour de lui, y compris les paires de liaisons, C a 8 électrons, y compris les liaisons simples et triples et N a 8 électrons autour de lui, y compris la triple liaison et les paires d'électrons isolées.
En outre, il convient de noter que la liaison et les paires d'électrons isolées doivent être comptées lors du calcul des électrons de l'octet.
Solubilité FCN :
La structure FCN Lewis est plus soluble dans les solvants ayant moins de constantes diélectriques. Rares sont les solvants mentionnés ci-dessous à titre de référence :
| Solvant | Solubilité |
| Eau | Insoluble |
| Éther | Soluble |
Le FCN est-il linéaire ?
FCN structure de lewis est une molécule linéaire. Ceci est en accord avec la théorie VSEPR.
La forme linéaire est adoptée par une molécule triatomique pour avoir une distance maximale entre les paires isolées ou les paires de liaisons et une répulsion minimale entre elles, donnant ainsi une stabilité géométrique maximale.
Le FCN est-il tétraédrique ?
Non, la structure FCN Lewis n'est pas une molécule tétraédrique. La compréhension de base d'une molécule tétraédrique implique 4 atomes dans un arrangement tétraédrique.
Le FCN est-il ionique ?
La structure de FCN Lewis est de nature ionique. En effet, cela implique une séparation de charge telle qu'observée dans l'une des structures de résonance.
La molécule FCN implique 3 atomes différents (F, C, N) avec une grande différence d'électronégativité, impliquant également une triple liaison qui a un nuage d'électrons pi.
En conséquence, les électrons peuvent être délocalisés, ce qui entraîne une séparation partielle des charges pouvant former des dipôles entre les extrémités de la molécule.
Mais il convient de noter que tous les 3 atomes sont des non-métaux, il a donc un caractère covalent comme indiqué par La règle de Fajan.
Le FCN est-il polaire ou non polaire ?
FCN structure de lewis peut être identifiée comme une molécule non polaire si nous la considérons comme une molécule parfaitement symétrique. Cependant, FCN avec F et N à ses extrémités ne sont pas identiques, ce qui diffère par leur différence d'électronégativité.
Par conséquent, une certaine polarité est présente dans la molécule car l'amplitude du moment dipolaire ne sera pas similaire aux extrémités.
Il a une grande quantité de polarité mais pas assez pour être appelé une molécule parfaitement polaire.
Le FCN est-il paramagnétique ou diamagnétique ?
La structure de FCN Lewis est de nature paramagnétique en raison de la présence d'électrons non appariés dans les sous-couches p de l'atome N. Ils restent dans leur état triplement excité.
Ils sont attirés par le champ magnétique. Les électrons non appariés qui restent comme une seule paire d'électrons sur l'azote ne s'apparient pas mais restent comme des électrons non appariés dans différentes sous-couches.
Angle de structure FCN lewis :
L'angle de liaison est défini comme l'angle entre l'atome central et les atomes liés. Ici, dans la structure FCN Lewis, l'angle de liaison est parmi les trois atomes, c'est-à-dire FCN .
Depuis, C a une hybridation sp avec l'atome N et sp3 hybridation avec l'atome F, l'angle de liaison n'est pas exactement proche de 1800 mais à proximité.
Le FCN est-il un agent réducteur ?
La structure de FCN Lewis est une forte agent réducteur. L'anion, l'ion fluorure, est un réducteur puissant dans un couple de réactions redox.
Ils sont appelés réducteurs.
Le FCN est-il un oxydant ?
La structure de FCN Lewis n'est pas un agent oxydant. Ils sont appelés réducteurs et non oxydants.
Le FCN est-il symétrique ou asymétrique ?
La structure de FCN Lewis est une molécule symétrique. En effet, il s'agit d'une molécule triatomique linéaire avec des plans sigma infinis qui est identique au plan moléculaire qui contient tous les atomes d'un plan.
Puisqu'il possède des plans moléculaires infinis, Coo axes , il s'agit donc d'une molécule symétrique.
Remarque : Le plan moléculaire est le plan qui contient tous les atomes avec l'axe internucléaire.
Utilisations du FCN :
- Il peut être utilisé comme sensibilisant, insecticide, fabrication de colorants, polymères.
- Puisqu'il se condense en formes polymères à température ambiante, il a été utilisé comme un réseau symétrique de polymères.
- Il est utilisé comme agent de fluoration et de nitrilation.
Conclusion:
Structure FCN Lewis est un sujet brûlant en raison de sa tendance à la polymérisation dans la recherche d'aujourd'hui, qui à travers l'article suivant, on apprend qu'il s'agit d'une molécule triatomique linéaire utilisée à des fins industrielles avec une odeur très piquante et toxique.
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Bonjour…. Je m'appelle Nandita Biswas. J'ai complété ma maîtrise en chimie avec une spécialisation en chimie organique et physique. De plus, j'ai réalisé deux projets en chimie : l'un traitant de l'estimation colorimétrique et de la détermination des ions dans les solutions. D'autres chercheurs en solvatochromisme étudient les fluorophores et leurs utilisations dans le domaine de la chimie ainsi que leurs propriétés d'empilement en émission. Je travaille en tant que stagiaire associé de recherche au département médical.
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