
三氟化硼(BF3)是一种无色气体,用于制造火箭的高能燃料。已知BF3是非极性分子,下列描述正确的是 A. BF3分子呈三角锥形 B. BF3沸点低于BCl3 C. B-F键键能低于B-Cl键 D. F-B-F间的夹角为109°28′
三氟化硼(BF₃)作为非极性分子,其结构与性质可通过键参数和分子构型理论准确推断。BF₃中B原子价层电子对个数为3且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论,分子呈平面三角形结构,F-B-F键角为120°,而非三角锥形或正四面体的109°28′。这一平面对称结构使分子极性抵消,符合非极性分子的特征。
分子晶体的沸点取决于分子间作用力,BF₃与BCl₃均为分子晶体,BF₃的相对分子质量(67.81)小于BCl₃(117.17),因此分子间作用力较弱,沸点更低。键能方面,B-F键键长更短(F原子半径小于Cl),键能达644 kJ·mol⁻¹,显著高于B-Cl键,导致BF₃分子稳定性强于BCl₃。
正确选项为B。这一结论不仅体现了键参数(键长、键能)对物质性质的影响,也展示了分子构型与极性的内在关联。对于分子晶体,为何有时相对分子质量相近的物质沸点差异仍较大?这可能与是否存在氢键、分子极性等其他因素相关,值得进一步探讨。