三氟化硼分子（BF₃）的空间结构

实验目的

能判断BF₃的空间结构、杂化方式和分子极性。

实验原理

BF₃中心原子B的价层电子对数为3，均为成键电子对，没有孤电子对，所以分子呈平面三角形，B原子采取sp²杂化，键角为120°。三个B–F键是极性键，分子结构对称，键的极性相互抵消，BF₃是非极性分子。

实验器材

• BF₃分子三维模型
• 硼原子（中心原子）
• 氟原子（3个）
• 键角标注
• sp²杂化轨道示意

实验步骤

1. 旋转模型，确认四个原子在同一平面
2. 测量并读出F–B–F键角
3. 数出硼原子的价层电子对数
4. 判断杂化类型和分子构型
5. 根据对称性判断分子的极性

实验现象与结论

BF₃呈平面三角形，B位于中心，三个F位于顶点，键角为120°。分子对称，正负电荷中心重合，属于非极性分子。

常见问题

BF₃中硼原子为什么是sp²杂化？

硼原子价层电子对数为3，用1个s轨道和2个p轨道杂化，形成3个sp²杂化轨道。

BF₃和NH₃的构型为什么不同？

BF₃中心原子无孤电子对，为平面三角形；NH₃中N有1对孤电子对，为三角锥形。