Te damos la bienvenida a proyecto on line, aquí vas a encontrar la resolución que estabas buscando.
Solución:
Solución 1:
Como dijo Tan Yong Boon, es la regla de Bent con la que podemos explicar el ángulo de enlace más bajo de $ceNF3$ en comparación con $ceNH3$. La regla según lo declarado por Henry Bent:
El carácter atómico se concentra en orbitales dirigidos hacia sustituyentes electropositivos.
El flúor es más electronegativo que el hidrógeno, y el enlace $ceN−F$ tendría un carácter p mayor que el enlace $ceN−H$. Y el carácter más s conduce a grandes ángulos de enlace. Así, el ángulo de enlace es mayor en $ceNH3$ que en $ceNF3$.
Ahora, considere $ceNCl3$. Claramente, el átomo de $ceCl$ es más grande en tamaño que el átomo central, el nitrógeno. Por lo tanto, el ángulo de enlace más alto aquí se debe al apiñamiento estérico causado por los átomos de $ceCl$ (más pronunciado que la electrogatividad del átomo de $ceCl$). Se repelen entre sí y, por lo tanto, aumenta el ángulo de enlace. Este no es el caso con pequeños átomos de $ceH$ alrededor del nitrógeno en $ceNH3$. Por lo tanto, el ángulo de enlace $ceCl-N-Cl$ de $ceNCl3$ es mayor que el ángulo de enlace $ceHNH$ de $ceNH3$.
Solución 2:
El ángulo de enlace de una molécula depende de varios factores. Tenemos que mirar todos los factores y luego decidir el resultado de acuerdo a ellos.
La diferencia en los ángulos de enlace en $ceNF3$ y $ceNH3$ solo está determinada por la diferencia de electronegatividad entre el átomo central y el átomo enlazado. Como $ceF$ es más electronegativo que $ceH$, en $ceNH3$, el par de electrones enlazantes se desplaza más hacia $ceN$ que en $ce NF3$. Entonces, el ángulo de enlace aumenta. No hay ningún otro efecto en absoluto en este caso.
Pero en el caso de $ceNCl3$, puedes notar que hay un par solitario en el átomo central $ceN$. Lo más importante es que hay una introducción de orbital $ce3d$ vacante bajo de $ceCl$ donde el par solitario de $ceN$ puede deslocalizarse. Este efecto se conoce como $ceppi-dpi$ enlace posterior. Entonces, debido a este backbonding, que es bastante fuerte, el enlace entre $ceN$ y $ceCl$ adopta un carácter de doble enlace significativo.
Aunque la diferencia de electronegatividad disminuye en el caso de $ceNCl3$ y el par de enlaces se aleja del $ceN$ central, esta introducción del carácter de doble enlace aumenta aún más la repulsión entre los pares de enlaces, y por eso aumenta el ángulo de enlace.
Entonces, en el caso de $ceNF3$ y $ceNH3$ no había orbitales vacantes ni de valencia d ni en $ceF$ ni en $ceH$. Entonces, este backbonding no ocurre allí. Pero en $ceNCl3$, el caso es diferente y más factores determinan el ángulo de enlace. Como el backbonding es mucho más fuerte, este efecto domina en general sobre el factor de electronegatividad y hace que aumente el ángulo de enlace.
Evidencia experimental de este carácter de doble enlace: en $ceNCl3$, la longitud del enlace $ceN-Cl$ es de 1,759 angstroms, pero la longitud del enlace simple en $ceN-Cl$ es de 1,91 angstroms. Esto indica la presencia de algún carácter de doble enlace parcial que reduce la longitud del enlace.
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