根据杂化轨道理论,第二周期中氧和氟的轨道类型与其他几种元素的轨道类型区别究竟在哪里?为什么会有这种区
F只存在sp3杂化,氧只存在sp3和sp2杂化,而碳氮sp3,sp2和sp三种杂化类型都存在。这是由于F有7个价电子,只能提供一个电子形成单键,其它6个电子(即三对孤对电子)不参与成键。成键后这三对孤对电子和一对成键电子要尽可能相互远离,只有sp3杂化后,四对电子才能形成四面体构型,而四面体构型是最理想的四对电子相互远离构型。假定是sp2杂化,三对电子呈平面三角形,另一对电子位于未杂化p轨道上,垂直于该平面,键角为90°,电子对间的斥力势能较前面四面体明显大,不稳定。类似可讨论F和O不存在sp杂化,请楼主自行考虑,如有不明欢迎追问。
O2+2F2==2OF2
氟虽然是最活泼的非金属,也不是万能的,氟气一般是不能跟氧气,氮气发生反应的,因为氟跟氧的非金属性很接近,氟气还没有能力直接夺取氧原子中的电子,氟气跟水的反应是置换反应只是证明了它比氧夺取电子的能力强,氮气是因为氮气分子键能太大了,氟气无能为力,试验证明氟气要想跟氧气反应氧化氧气,需要在900度以上的温度,90到120个大气压的环境下放电(电压要在6000伏以上)使用催化剂才能进行F2+O2=2FO,跟氮气也需要高温放电才能反应,跟惰性气体中的两种在加热的情况下反应,具体哪两个我忘了
至于氟气跟氯气的反应就很容易了,常温下就能缓慢进行,加热的条件下反应剧烈F2+CL2=2CLF,氟气的浓度越大能将氯气氧化的正价越高
氟气跟金属,有机物一般都能反应的
总的来说,氟气能跟所有的金属,有机物发生反应,跟氧气氮气,一些惰性气体,一些氟化物,酸性氧化物(二氧化硅出外)则不能发生反应
另外氧气跟氯气一般也不能发生反应的,这主要是因为两者的氧化性很接近,氧分子的键能比氯气分子大的多限制了氧活泼性,但是氧的同素异形体臭氧则在常温下就能跟氯气发生反应2O3+CL2=2CLO+202,这也是氟利昂破坏臭氧层的原因
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