XeF4 eller Xenon Tetrafluoride er en kemisk forbindelse, der består af Xenon og Fluorid atomer. Det er verdens første binære forbindelse, der er opdaget. Det er en type ædelgas med den kemiske ligning

Xe +2 F2 -> XeF4

XeF4 har et fast hvidt udseende og har en massefylde på 4,040 g cm-3 i fast form. Under almindelige forhold fremstår det som en farveløs krystallinsk. Det har en sublim temperatur på 115,7 grader Celsius eller 240,26 grader Fahrenheit. Ligesom de andre xenonfluorider har xenontetrafluorid en exergonisk dannelse. Ved normal temperatur og tryk forbliver det i stabil tilstand. Det reagerer øjeblikkeligt med vand og frigiver molekylær ilt, hydrogenfluorid og ren xenongas.

Molekylets navn	Xenontetrafluorid (XeF4)
Valenceantal Elektroner i molekylet	36
Hybridisering af XeF4	sp3d2-hybridisering
Bindingsvinkler	90 grader og 180 grader
Molekylær geometri af XeF4	Firkantet planar

For at få mere at vide om dets fysiske egenskaber og kemiske egenskaber, er man nødt til at kende dens Lewis-struktur og molekylære geometri. Lad os finde ud af Lewis-strukturen af Xenon-tetrafluorid.

For at lave Lewis-strukturen skal vi kende valenselektronerne i XeF4 for at lave dens struktur og kende placeringen af atomerne i molekylet.

XeF4 Valenselektroner

I dette molekyle har vi et atom af Xenon og fire atomer af Fluor. Vi vil beregne valenselektronerne for begge disse atomer for at bestemme det samlede antal valenselektroner i XeF4.

Valenceelektroner for xenon = 8

Valenceelektroner for fluor = 7*4 ( da der er fire fluoratomer, vil vi gange det med 4)

Totalt antal valenselektroner for Xef4: 8 + 7*4

: 8 + 28

: 36

Heraf er der i alt 36 valenselektroner i XeF4.

XeF4 Lewisstruktur

Nu da vi kender valenselektronerne i xenontetrafluorid, vil det være lettere for dig at tegne dets Lewisstruktur. Denne Lewis-punktstruktur er en billedlig fremstilling af valenselektroner omkring de enkelte atomer i et molekyle sammen med den binding, den danner.

Bindingerne i strukturen er vist ved hjælp af linjer, mens de elektroner, der ikke deltager i bindingsdannelsen, er vist som prikker. Elektroner, der ikke danner nogen binding, kaldes ikke-bundende elektroner eller ensomme elektronpar.

Da xenon er det mindst elektronegative atom, placerer vi det i midten og alle de andre fluoratomer omkring det på denne måde:

Nu da vi har placeret alle atomerne, lad os vise bindingerne mellem hvert fluor- og xenonatom. Hver binding i molekylet optager to elektroner, og da der er fire enkeltbindinger i dette molekyle, er 8 elektroner ud af 36 opbrugt.

Begynd at placere resten af valenselektronerne omkring atomerne. Hvert fluoratom vil have seks valenselektroner omkring sig, da en elektron blev brugt til at lave bindingen.

Du vil måske bemærke, at vi allerede har placeret 24 elektroner ud af 28 elektroner omkring fluoratomerne. De resterende ikke-bindende elektroner eller ensomme elektronpar vil blive placeret på xenon, da det er en undtagelse fra oktetreglen.

Placér disse to par af ikke-bundende elektroner på xenon, og nu har du en Lewis-struktur, hvor der er to ensomme elektronpar på xenon og seks ikke-bundende elektroner på hvert fluoratom.

XeF4 Hybridisering

Det centrale xenonatoms orbitaler er hybridiseret, hvilket resulterer i dannelsen af nye hybridiserede orbitaler. Xenon har seks elektroner i sine 5p-orbitaler og to elektroner i 5s-bobitaler. Der er ingen elektroner i d-orbitaler og f-orbitaler i grundtilstanden af xenon. Men når dette atom er i en exciteret tilstand, flytter to elektroner i p-orbitalerne til d-orbitalerne; som følge heraf er der i alt fire uparrede elektroner. Heraf befinder to sig i p-orbitalerne, og de to andre uparrede elektroner befinder sig i d-orbitalerne. Disse hybridiserede orbitaler fører til sp3d2-hybridisering i XeF4.

XeF4 Molekylær geometri

Det er lettere at forstå den molekylære geometri af et givet molekyle, når vi kender dets Lewis-struktur. Da xenon har to ensomme elektronpar, vil det antage en struktur, der hjælper disse ensomme par til at undgå frastødningskræfterne. For at holde disse frastødninger på et minimum vil de ensomme par være i et vinkelret plan. Og da der er fire fluoratomer, vil molekylet have et arrangement, så dets molekylære geometri er kvadratisk planar. XeF4 har en elektronisk geometri af oktaedrisk art, hvilket gør den molekylære geometri af xenontetrafluorid firkantet planar.

XeF4 Bindingsvinkler

Bindingsvinklerne for F-Xe-F er 90 grader, og de ensomme par har vinkler på 180 grader. Fluoratomerne er placeret i 90 grader til hinanden, hvilket resulterer i den symmetriske fordeling af elektronerne i molekylets plan. Disse bindingsvinkler bidrager til dannelsen af en kvadratisk plan molekylær geometri.

XeF4 Polaritet – Er XeF4 polær eller upolær?

Og selv om bindingerne mellem xenon- og fluoratomer er polære, er XeF4 et upolært molekyle. Undrer du dig over hvordan? Alle Xe-F-bindingerne er i opposition til hinanden gensidigt, hvilket gør summen af dipolmomentet nul. Da der er fire elektroner på xenonatomet, som er lokaliseret som ikke-bundene elektronpar. Da den overordnede placering af atomerne og elektronerne i molekylet er sådan, at vektorsummen af dipolerne er nul, er XeF4 et upolært molekyle.

Sluttende bemærkninger

Xenontetrafluorid er et af de molekyler, der er relativt let at forstå. Dets Lewis-struktur er en af de mindst komplicerede strukturer, da alle fluoratomer er anbragt i det symmetriske mønster. De ensomme par i molekylet er placeret i et vinkelret plan i en oktaedrisk form for at holde deres repulsive kræfter på et minimum.

For at opsummere dette blogindlæg kan vi sige, at XeF4 har 36 valenselektroner. Det har to ensomme par af ikke-bindende elektroner på det centrale atom i xenon. Molekylet har oktaedrisk elektrongeometri og firkantet planær molekylær geometri. XeF4 er et upolært molekyle og har sp3d2-hybridisering.