Nous parlerons de la structure de Lewis de NF3, des charges formelles, de la géométrie, de l'hybridation et des utilisations de NF3 dans cet article.
Trifluorure d'azote (NF3) est un gaz inorganique, incolore, ininflammable et toxique avec une légère odeur de moisi. Dans la NF3 molécule, l'azote est attaché à trois atomes de fluor via une simple liaison et a un poids moléculaire de 71.00 g/mol.
Comment dessiner le NF3 structure lewis ?
Dessinons le NF3 structure lewis étape par étape;
Comptez d'abord le nombre d'électrons de valence dans la molécule NF3
N ( Z= 7) = [Il] 2s22p3 ie 5 électrons de valence sont présents
Puisque dans la coquille la plus externe de l'azote, 5 électrons sont présents
F (Z = 9) = [He] 2s22p5 c'est-à-dire que seuls 7 électrons sont disponibles pour la liaison
Nombre total de valence = 5 + 7*3 = 26 électrons de valence.
Avant de disposer les atomes, il faut savoir quel atome occupera la position centrale. Conformément à la règle d'électronégativité, l'atome de nature moins électronégative prendra cette position. Par conséquent, l'azote se placera au centre et le reste des atomes prendra des positions périphériques.
- Conformément à la règle de liaison sigma, nous allons d'abord créer une liaison simple entre les atomes, puis procéder à l'arrangement ultérieur.
- Après avoir créé la liaison simple, il est temps d'organiser le reste des paires d'électrons comme une liaison = 2 électrons, c'est-à-dire que 6 électrons sur 26 électrons sont déjà arrangés. Par conséquent, nous sommes partis avec 20 électrons. Attribuons d'autres électrons pour obtenir une image claire de la NF3 structure de Lewis.
Électrons de valence NF3
Comme expliqué dans la première étape de la structure de Lewis, les électrons de valence sont ceux qui sont disponibles pour la liaison. De plus, la valence d'un atome est déterminée par son nombre d'électrons dans la couche la plus externe.
Pourquoi seuls les électrons les plus externes ne considéraient-ils que les électrons de valence ?
Comprenons cela en prenant l'exemple d'un atome d'azote. Comme l'azote appartient au groupe 15 et a un numéro atomique de sept. La configuration électronique de l'azote:
N (Z=7) = 1s2 2s2 2p3
Comme on peut le voir, les électrons de 1s2 les orbitales sont les plus proches du noyau et, par conséquent, il faut plus d'énergie pour les éliminer; en d'autres termes, ils sont stables et ne peuvent donc pas être supprimés.
Cependant, seuls les électrons les plus externes peuvent s'enlever facilement et participer à la liaison. De même, dans le cas du fluor (F(Z=9) = 1s2 2s2 2p5), les orbitales les plus internes ne participent pas à la liaison et il ne reste que 7 électrons dans la plus externe pour la liaison. Maintenant, comme discuté ci-dessus, il y a 26 électrons de valence disponibles dans le NF3 molécule.
NF3 règle d'octet de structure de lewis
Chaque atome veut atteindre la stabilité ; en termes de chimie, la stabilité fait référence à la configuration électronique stable. Par conséquent, chaque atome individuel a l'intention d'atteindre la configuration électronique des gaz nobles, car les gaz nobles ont rempli les coques électroniques les plus externes qui sont responsables de leur stabilité. C'est ce qu'on appelle la règle de l'octet.
Examinons si le NF3 structure de lewis obéit ou non à la règle de l'octet?
Comme indiqué dans la figure numéro 2, l'azote a 8 électrons après la liaison. De même, chaque atome F compte également 8 électrons dans leur enveloppe externe. Il indique le respect de la règle de l'octet.
paires isolées de structure de Lewis NF3
Les paires isolées appartiennent à cette catégorie d'électrons qui sont disponibles pour la liaison mais ne participent pas à la formation de la liaison. Se référant à nouveau à la représentation picturale de la NF3 structure de lewis (figure 2), il n'y a qu'une seule paire présente sur l'atome d'azote alors que l'atome de fluor a 6 électrons non liés.
charge formelle de la structure lewis NF3
La charge formelle peut être calculée par la formule ci-dessous :
Calcul de la charge formelle pour l'atome d'azote
Électrons de Valence = 5 (comme appartenant au deuxième groupe)
Nombre d'électrons non liés = 2
Électrons liés = 6
CF = 5 – 2 – 6/2 = 0
Calcul de la charge formelle pour l'atome de fluor
Nombre total de valence = 7
Nombre d'électrons non liés = 6
Électrons liés = 2
FC = 7 -6 – 2/2 = 0
D'où la charge formelle totale = 0
Résonance de la structure de Lewis NF3
Peut NF3 montrer une résonance?
Généralement, la résonance se réfère simplement au mouvement des électrons d'un palais à un autre endroit. Cependant, dans la NF3 structure de lewis, la résonance n'est pas possible car il n'y a plus d'orbitales vides dans les orbitales de fluor afin qu'une seule paire d'azote puisse participer
Hybridation NF3
Le processus d'hybridation résout le mystère derrière la formation de molécules. Comprenons le mélange d'atomes d'azote et de fluor de NF3 étape par étape
- L'arrangement électronique des électrons des deux électrons de participation dans leur état fondamental est donné ci-dessous :
- 2. L'arrangement électronique des électrons des deux électrons de participation dans leur état excité est donné ci-dessous
- 3. Formation de la NF3
Forme de la structure Lewis NF3
La forme de NF3 est un aspect important ici. Comme nous le savons déjà, l'hybridation de NF3 est SP3. On s'attend donc à ce que la forme du NF3 soit tétraédrique. Cependant, ce n'est pas le scénario ici. La forme de NF3 est de nature pyramidale trigonale. Cela est dû à la présence de paires isolées sur l'atome d'azote, comme nous l'avons vu dans le NF3 structure de lewis.
Angle de structure lewis NF3
Comme le montre la figure ci-dessus, l'angle de liaison est d'environ 102.5o en NF3 comme la géométrie moléculaire est pyramidale trigonale et a une paire isolée en raison de laquelle l'angle tétraédrique standard de 109o a dévié et diminué à 102.5o.
NF3 utilise
Trifluorure d'azote est principalement utilisé pour fabriquer des composants microélectroniques tels que des écrans LCD et des cellules solaires à couches minces, car les semi-conducteurs utilisés dans ces dispositifs sont constitués de trifluorure d'azote.
NF3 est utilisé dans les lasers chimiques tels que les lasers au fluorure d'hydrogène et au fluorure de deutérium.
L'application majeure de NF3 est dans le processus d'élimination du silicium. Il présente l'avantage de moins de contamination résiduelle et se dissocie facilement par rapport aux composés perfluorés et à l'hexafluorure de soufre à basse pression. A part ça, NF3 est également considéré comme un substitut écologique du SF.
NF3 est utilisé dans le processus de fabrication et également pour le nettoyage des chambres PECVD.
NF3 est utilisé comme agent de fluoration stable
Questions fréquentes
NF3 est-il un gaz à effet de serre ?
Le NF3 est considéré comme un gaz à effet de serre car il absorbe très rapidement le rayonnement infrarouge émis par la terre ce qui en fait un puissant gaz à effet de serre.
La NF3 est-elle polaire ou non polaire ?
NF3 est polaire car non symétrique et donc les liaisons ne s'annulent pas. Donc NF3 est de nature polaire.
Est NF3 de nature toxique ?
Il relève de la catégorie non toxique. Cependant, parfois, lorsqu'il entre en contact avec les yeux, il irrite et perturbe également les muqueuses, mais NF3 est moins toxique que les oxydes d'azote.
Donner les propriétés physiques de NF3
- C'est incolore
- Non toxique
- Existe sous forme de gaz dans la nature avec une odeur de moutarde
NF3 EST-IL de nature covalente ?
Oui, il est de nature covalente car les atomes d'azote et de fluor sont des non-métaux. Par conséquent, la liaison qui peut s'établir entre eux est uniquement covalente.
Donner une réaction où NF3 agit comme agent oxydant
Il oxyde le chlorure d'hydrogène en chlore :
2NF3 + 6 HCl → 6 HF + N2 + 3 Cl2
Comment le NF3 réagit-il avec l'acier ?
NF3 est compatible avec l'acier et avec les plastiques également. Il se transforme en tétrafluorohydrazine lorsqu'il entre en contact avec métal. Par exemple:
2NF3 + Cu → N2F4 + CuF2
Donner une équation où NF3 convertir en sels de tétraammonium
Le fluorure d'azote réagit pour donner des sels d'ammonium avec SbF5 Comme montré ci-dessus:
NF3 + F2 + SbF5 → NF+4SbF6-
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Bonjour… Moi-même, c'est Pomila Sharma. J'ai effectué mon master en chimie avec une spécialisation en chimie organique de synthèse. J'ai publié 4 articles de recherche. Je suis très passionné par le monde de la chimie. Je crois que tout est question de chimie, alors explorons-le ensemble.