Sulfur Tetrafluoride(SF4) 분자의 Seesaw Molecular Geometry 설명

Sulfur Tetrafluoride(SF4) 분자의 Seesaw Molecular Geometry 설명

 

 

 

[참고] SF4 루이스 구조 그리기. Lewis structure of SF4

[ https://ywpop.tistory.com/9976 ]

 

 

 

 

Sulfur Tetrafluoride (사플루오린화 황) 분자의 중심 원자는 황(S)이고,

황의 전자 영역은 5개(결합전자쌍 4개 + 비결합전자쌍 1개)이므로,

Sulfur Tetrafluoride 분자의 전자 영역의 기하 구조는

삼각이중피라미드(Trigonal Bipyramidal)이다.

( 참고: 전자영역의 기하구조 https://ywpop.tistory.com/11542 )

 

 

 

 

[그림] Trigonal Bipyramidal.

중심 원자가 sp^3d 혼성 오비탈이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7475 )

 

전자 영역의 기하 구조는 trigonal bipyramidal.

 

 

 

그러나 황 원자에 존재하는 비결합전자쌍 1개 때문에,

Sulfur Tetrafluoride 분자의 기하 구조는

삼각이중피라미드 구조가 아닐 것으로 예측된다.

 

황 원자의 5개 전자 영역 중에서,

비결합전자쌍 1개는 어느 곳에 위치할까?

 

 

 

비결합전자쌍(Lone pair)과

90° 위치에서 반발하는 결합전자쌍만 체크해 보자.

(∵ 120° 정도 떨어져 있는 전자쌍 간 반발력은

90° 위치에 비해 상대적으로 약하기 때문에 무시하자.)

 

 

 

 

> Lone pair가 축 위치에 있을 경우, 반발 가능한 전자쌍은 3개.

> Lone pair가 평면 위치에 있을 경우, 반발 가능한 전자쌍은 2개.

 

∴ Lone pair가 평면 위치에 있을 경우,

전자쌍 간 반발이 최소가 된다.

---> SF4 분자의 기하 구조는 시소형.

 

 

 

 

 

 

[그림] SF4 분자의 기하 구조는 시소형 (seesaw shape).

 

 

 

 

▶ red S–F 결합전자쌍은 비결합전자쌍과 90° 위치에서 강하게 반발한다.

---> red S–F 결합전자쌍은 비결합전자쌍에서 최대한 멀리 떨어져 있으려 한다.

---> 이 때문에, F–S–F 결합각과 S–F 결합길이, 둘 다 증가한다.

 

 

> red S–F bond length = 164.6 pm

> blue S–F bond length = 154.5 pm

 

 

 

 

 

 

 

▶ SF4는 극성 분자. SF4 is polar.

( 참고 https://www.quora.com/Is-SF4-consided-polar-or-nonpolar )

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/2576 ]

ClF3 분자의 T-shaped Molecular Geometry 설명

 

 

 

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