Låt oss gräva djupare in i orsakerna bakom denna bindningsvinkel:
1. VSEPR-teori:
Kvävetrifluorid är en trigonal pyramidformad molekyl. Enligt Valence Shell Electron Pair Repulsion (VSEPR) teorin arrangerar de tre fluoratomerna och ett ensamt elektronpar runt kväveatomen sig på ett sätt som minimerar repulsionen mellan dessa elektronpar.
2. Hybridisering:
Kväveatomen i NF3 genomgår sp3-hybridisering. Detta betyder att en s orbitaler och tre p orbitaler av kväve hybridiserar för att bilda fyra ekvivalenta sp3 hybridorbitaler. Dessa hybridorbitaler har ett tetraedriskt arrangemang runt kväveatomen.
3. Avstötning av ensamt par:
I fallet med NF3 finns det tre bindande elektronpar och ett ensamt elektronpar på kväveatomen. Det ensamma paret upptar en av sp3 hybridorbitalerna, medan de tre fluoratomerna upptar de andra tre sp3 hybridorbitalen. Det ensamma elektronparet tar upp mer plats på grund av dess elektrontäthet jämfört med bindningsparen.
4. Bestämning av bindningsvinkel:
Bindningsvinkeln bestäms av repulsionen mellan elektronparen i sp3 hybridorbitaler. Repulsionerna av det ensamma paret-ensamma paret och det ensamma par-bindande paret är starkare jämfört med repulsionen av det bindande par-bindande paret. Som ett resultat skjuts de tre fluoratomerna närmare varandra, vilket gör att bindningsvinkeln minskar från den ideala tetraedriska vinkeln på 109,5 grader.
Därför är bindningsvinkeln i kvävetrifluorid (NF3) ungefär 102,4 grader på grund av den tetraedriska elektronparets geometri och påverkan av ensamma parrepulsion.
