Cząsteczkę SF₄ przedstawia model: II     

Uzasadnienie: Liczba przestrzenna atomu siarki w cząsteczce SF₄ jest równa 5 - posiada cztery ligandy oraz jedną wolną parę elektronową. Zatem kształt cząsteczki nie może być tetraedryczny (przedstawiony na modelu I). Posiada ona kształt huśtawki przedstawiony na modelu II.

 

---

Wyjaśnienie:

Model I przedstawia strukturę tetraedryczną, w której atom centralny posiada cztery podstawniki i żadnej wolnej pary elektronowej (L_p = 4, hybrydyzacja sp³). Model II natomiast przedstawia strukturę huśtawki, w której atom centralny posiada cztery podstawniki i jedną wolną parę elektronową (L_p = 5, hybrydyzacja sp³d). Obliczamy liczbę przestrzenną oraz liczbę wolnych par elektronowych siarki w tym związku:

${\mathrm{L}}_w=\frac{1}{2}\cdot \left(V-C-O\right)$

gdzie:

L_w - liczba wolnych par elektronowych w związku chemicznym,

V - liczba elektronów walencyjnych atomu centralnego,

C - wartość ładunku jonu,

O - liczba elektronów konieczna do uzyskania konfiguracji elektronowej atomu helowca przez wszystkie atomy otaczające.

Siarka posiada łącznie 6 elektronów walencyjnych:

$V=6$

Cząsteczka SF₄ nie jest jonem:

$C=0$

Do uzyskania konfiguracji najbliższego helowca każdy z czterech atomów fluoru musi przyjąć jeden elektron:

$O=4\cdot 1=4$

Obliczamy liczbę wolnych par elektronowych w tym związku:

${\mathrm{L}}_w=\frac{1}{2}\cdot \left(6-0-4\right)$

${\mathrm{L}}_w=1$

Wzór na liczbę przestrzenną L_p:

$\mathrm{L}{}_p={\mathrm{L}}_w+{\mathrm{L}}_{\sigma }$

gdzie:

L_p - liczba przestrzenna atomu centralnego,

L_w - liczba wolnych par elektronowych atomu centralnego,

L_σ - Liczba wiązań σ jakie tworzy atom centralny.

Atom siarki w SF₆ tworzy 6 wiązań σ z atomami fluorów:

${\mathrm{L}}_{\sigma }=4$

Obliczamy L_p atomu siarki:

$\mathrm{L}{}_p=1+4$

$\mathrm{L}{}_p=5$

W poniższej tabeli zestawiono najważniejsze kształty drobin w zależności od liczby ligandów i liczby wolnych par elektronowych atomu centralnego:

Liczba przestrzenna	Liczba ligandów	Liczba wolnych par elektronowych atomu centralnego	Kształt cząsteczki	Hybrydyzacja atomu centralnego	Przykład związku
2	2	0	liniowy	sp	CO2, CS2
3	3	0	trygonalny (trójkątny)	sp2	SO3, BCl3
	2	1	kątowy		SO2, O3
4	4	0	tetraedryczny (tetraedr)	sp3	CH4, BCl4-
	3	1	piramida trygonalna		NH3, PCl3
	2	2	kątowy		H2O, H2S
5	5	0	bipiramida trygonalna	sp3d	PCl5
	4	1	huśtawka		SF4
	3	2	kształt litery T		ClF3, BrF3
	2	3	liniowy		XeF2, I3-
6	6	0	oktaedr	sp3d2	SF6
	4	2	kwadrat		XeF4
7	6	1	piramida pentagonalna	sp3d3	XeF6
	7	0	bipiramida pentagonalna		IF7