为什么氮族元素中,氮和铋不能与f离子形成六氟合配离子

如题所述

第1个回答  2022-10-28
第二层不存在d亚层,其sp两个亚层一共只能容纳8个电子。

因此,第二周期元素化合时,外层电子数不能超过8电子。
所以,氮不存在NF₆⁻形态的酸根离子,该状态下,氮外层需要达到12电子。
第三及更高周期的元素,因为外层存在d亚层,因此可以采用sp3d2杂化的方式,形成6个杂化轨道,与氟成键后,形成外层12电子状态。
比如:六氟合磷酸根PF₆⁻、六氟合砷酸根AsF₆⁻、六氟合锑酸根SbF₆⁻。
但是,P区元素有一个特点:越高周期元素,其外层s轨道越稳定【惰性电子对效应】,其被氧化时,就越容易保持低价态(s轨道电子不参与成键)而不形成最高价态。
比如铋Bi是第六周期P区元素,其6s电子对非常稳定,其氧化物稳定的是三氧化二铋Bi₂O₃,虽然通过某些方法可以制得五氧化二铋Bi₂O₅,但它具有强氧化性,常温下即可将水氧化成氧气,自身被还原成三氧化二铋,或者在空气中自然分解成氧气和三氧化二铋。
铋的氟化物也是如此,五氟化铋BiF₅是强氧化剂,酸性条件下氧化性比高锰酸钾还强,室温下能将水氧化为氧气(比五氧化二铋缓慢),50℃以上将剧烈反应,生成氧气,与有机物混合易发生爆炸。
因此,铋也不能形成稳定的六氟合铋酸根BiF₆⁻。
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