a)

Wzór sumaryczny związku: $\mathrm{BCl}{}_3$ 

Typ hybrydyzacji: sp²

Budowa przestrzenna: (płaska) trójkątna 

 

b) Charakter wiązania chemicznego: kowalencyjne spolaryzowane        

 

c) Stosunek masowy pierwiastka X do Y: 

Masy atomowe: 

$M_{\text{B}}=11\mathrm{u}$    

$3\cdot M_{\text{C}\text{l}}=3\cdot 35,5\mathrm{u}=106,5\mathrm{u}$

$\frac{m_x}{m_y}=\frac{11\mathrm{u}}{106,5\mathrm{u}}$  

$\frac{m_x}{m_y}=\frac{11}{106,5}$

Stosunek molowy pierwiastka X do Y: 

$\frac{n_x}{n_y}=\frac{1}{3}$  

 

 

---

Wyjaśnienie: 

Pierwiastek X leży w 13. grupie i 2. okresie ⇒ bor.

Pierwiastek Y leży w 3. okresie i tworzy jednoujemne jony proste ⇒ leży więc w 17. grupie układu ⇒ chlor.

Bor posiada trzy elektrony walencyjne tworzy więc (w swoim stanie wzbudzonym) z chlorem związek o wzorze BCl₃, o następującym wzorze elektronowym:

Zależność rodzaju wiązania chemicznego od różnicy elektroujemności pierwiastków, które je tworzą przedstawia poniższa tabela:

Rodzaj wiązania chemicznego	Różnica elektroujemności atomów tworzących to wiązanie (ΔE)
Kowalencyjne niespolaryzowane	od 0,0 do (mniej niż) 0,4
Kowalencyjne spolaryzowane	od 0,4 do 1,7
Jonowe	powyżej 1,7

$\Delta E_{\text{B-Cl}}=3,2-2,0=1,2$ ⇒ wiązanie kowalencyjne spolaryzowane 

Liczba przestrzenna (L_p) atomu centralnego jest sumą jego podstawników (liczby wiązań σ jakie tworzy) oraz jego wolnych par elektronowych. Liczba przestrzenna bezpośrednio określa typ hybrydyzacji orbitali walencyjnych danego atomu:

• L_p = 4  ⇒  hybrydyzacja sp³,
• L_p = 3  ⇒  hybrydyzacja sp²,
• L_p = 2  ⇒  hybrydyzacja sp.

Centralny atom boru w BCl₃ posiada trzy podstawniki oraz nie ma na sobie wolnej pary elektronowej. Jego L_p = 3  ⇒  hybrydyzacja sp².

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 (płaski 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