er PCl5 polær eller ikke-polær?

Fosforpentachlorid er en kemisk forbindelse, der har sin kemiske formel PCl5. Den findes som farveløse krystaller ved stuetemperatur. Det er et almindeligt chloreringsmiddel, der anvendes i forskellige reaktioner. Det er følsomt for fugt og vand. Mange studerende kan have en forespørgsel om, hvorvidt PCl5 er polar eller ej. I denne artikel vil jeg svare på dette spørgsmål og vil også dække de omkringliggende emner.

så er PCl5 polær eller ikke-polær? PCl5 er ikke-polær, fordi den har den symmetriske geometriske struktur, som polariteten af P-Cl-bindinger annulleres af hinanden. Som et resultat kommer netdipolmomentet for PCl5 ud til at være nul.

PCl5 er en farveløs krystal i udseende ved stuetemperatur. Det er et af de almindelige chloreringsreagenser.

det blev først opdaget af en berømt engelsk kemiker Humphry Davy i år 1808.

den kemiske forbindelse PCl5 er skarp i lugt. IUPAC PCl5 ‘ s navn er phosphorpentachlorid.
de prøver, der anvendes kommercielt i laboratorier, kan være gullige på grund af tilstedeværelsen af HCI i den.

hvis vi taler om den kemiske sammensætning af PCl5, består den af 5 chloratomer og 1 fosforatom bundet gennem kovalente bindinger.

fosforens valenselektroner er 5 elektroner, og Klorelektronerne er 7.

kloratomet har brug for 1 Elektron for at fuldføre sin oktet. Derfor deler 5 atomer af chlor 1 elektron fra Fosforatom, der efterlader intet ensomt par.

molekylerne af PCl5 bliver neutrale med denne elektroniske konfiguration.

fosforens elektronegativitet er 2,19, og Chlorens er 3,16. Forskellen mellem elektronegativitet af fosfor og chlor genererer polariteten i P-Cl-bindingen.

elektronegativitet af et atom er dets styrke til at tiltrække de bundne elektronpar mod det. Mere elektronegativt atom tiltrækker det bundne elektronpar lidt mere mod det.

tilsvarende tiltrækker chloratomet I P-Cl-bindingen den bundne elektron tættere på den. Som et resultat får kloratomet delvis negativ ladning, og Fosforatomet får en delvis positiv ladning.

men på grund af den symmetriske Geometriske form af PCl5 ie; trigonal bipyramidal, polariteten af P-Cl-bindingen annulleres af hinanden og resulterer i PCl5 et samlet polært molekyle.

Hvad er polære og ikke-polære molekyler?

molekylerne holdes af bindingskræfter, som kan være Ioniske, metalliske kovalente og hydrogenbinding. De kovalente bindinger kan være polære eller ikke-polære, der afhænger af forskellige faktorer som elektronegativitet, geometrisk form og dipolmoment.

polære molekyler: disse er de molekyler, der har et nettodipolmoment lig med ikke nul. Den kovalente binding mellem to atomer siges at være polær, hvis disse to atomer deler ulige ladningsfordeling.

disse to atomer har ulige elektronegativitet og har derfor et ikke-nul dipolmoment.

eksempler på sådanne forbindelser er H2O, OF2 osv. du kan tjekke årsagen til polariteten af H2O.

ikke-polære molekyler: disse er de molekyler, der har nul dipolmoment. De to atomer, der er kovalent bundet, danner en ikke-polær binding, hvis atomerne deler en lige stor del af ladningen.

disse atomer har også den samme elektronegativitetsværdi og danner derfor et nul dipolmoment.

eksempler på sådanne molekyler er CO2, O2, PCl5 osv. Tjek årsagen til CCl4 ‘ s ikke-polaritet.

Bemærk: Det kan være muligt at have eksistensen af en polær binding inden for et ikke-polært molekyle. Dette skyldes, at polariteten af sådanne bindinger bliver annulleret med hinanden på grund af molekylets symmetriske geometriske struktur.

hvorfor PCl5 er et ikke-polært molekyle?

Fosforpentachlorid er ikke-polært, da det er symmetrisk i form. Det udviser en trigonal bipyramidal geometrisk form.

de tre P-Cl-bindinger er i en slette, der holdes ved ligesidede trekanthjørner, og de resterende to bindinger ligger aksialt til planet for tre bindinger.

molekylet af PCl5 har chlor-og fosforatomer med en elektronegativitetsforskel på 0,97 d, der bestemmer polariteten i P-Cl-bindingen.

Kloratom er mere elektronegativt end fosfor. Som et resultat deler kloratomet en større andel af ladningen, det tiltrækker det bundne par lidt mere mod det og får en delvis negativ ladning.

på den anden side får fosforatomet en delvis positiv ladning.

P-CL-binding sikrer et ikke-nul dipolmoment, men på grund af symmetrisk geometrisk struktur annulleres polariteten af P-Cl-bindingen af andre P-Cl-bindinger.

derfor er det meget vigtigt at forstå, at selvom PCl5 har polære bindinger i sig, er det ikke-polært på grund af dets symmetriske form.

den geometriske struktur af PCl5

der er fem kloratomer bundet til fosforet, og alle bindinger er kovalente i naturen.

de tre bindinger ligger i et enkelt plan på en sådan måde, at tre P-Cl-bindinger danner 120 graders vinkel med hinanden og ligger i hjørnerne af en ligesidet trekant.

og de resterende to P-Cl-bindinger er i to ender af en akse, der passerer gennem planet for tre P-Cl-bindinger.

de to bindinger aksiale til molekylet er vinkelret på planet for de andre tre P-Cl-bindinger

bindingslængden af de to P-CL-bindinger, der er aksiale til molekylet, er 240 pm, og den for P-CL-bindingerne, der er i et andet plan, er 202 pm.

formen af PCl5 er trigonal bipyramidal.

ovenfor er billedet af den geometriske struktur af fosforpentachloridmolekylet.

faktorer, der påvirker polaritet af et molekyle

elektronegativitet: et atoms elektronegativitet bestemmer styrken ved at tiltrække de bundne elektroner mod det. Hvis der er en forskel i elektronegativiteten af to atomer, der danner en kovalent binding, siges bindingen at være polær.

polariteten af et molekyle er direkte proportional med forskellen i deres elektronegativitet.

dipolmoment: det er mål for polariteten af et molekyle. Større dipolmomentet for et molekyle, mere er dets polaritet.

derfor er polariteten af et molekyle også direkte proportional med dets dipolmoment. Matematisk er dipolmomentet for et molekyle produktet af ladningen og bindingslængden.

geometrisk struktur: molekylerne, der er symmetriske i naturen, har tendens til at være ikke-polære. Disse molekyler er generelt en ikke-polær karakter, selvom den indeholder en polær binding i den.

fordi polariteten i et sådant molekyle på grund af den symmetriske struktur annulleres af hinanden.

egenskaber for PCl5

• Fosforpentachlorid findes som en fast krystal med en skarp lugt.
• molekylmassen af denne forbindelse er 208,2 g/mol.
• eksponering for en høj koncentration af PCl5 kan føre til alvorlige helbredsproblemer.
• tætheden af PCl5 er 2,1 g/cm3.
• det nedbrydes let i vand til dannelse af fosforsyre.
• smeltepunktet for denne kemiske forbindelse er 160,5 liter C eller 320,9 liter F.
• kogepunktet for PCl5 er omkring 166,8 liter C eller 332,2 liter F.
• ved en temperatur på 80 liter C er damptrykket af PCl5 1,11 kPa.
• det er ikke-brandfarligt i naturen.

anvendelser af PCl5

• det bruges i vid udstrækning som et chloreringsmiddel, der anvendes til fremstilling af forskellige produkter i branchen.
• det bruges også som et dehydreringsmiddel.
• det har sin store anvendelse som en mellemliggende forbindelse til fremstilling af pesticider og vandbehandling.
• det bruges til forbedring af kornstrukturen af metaller.
• det hjælper også med at producere en kemisk forbindelse, dvs.; lithiumheksafluorphosphat, der er en elektrolyt, der anvendes i lithium-ion-batterier

konklusion

Fosforpentachlorid er ikke-polært på grund af dets geometriske struktur. Det er symmetrisk i naturen dvs. trigonal bipyramidal. På grund af hvilken polariteten af P-CL-obligationer bliver annulleret af hinanden.

derfor er det muligt, at et molekyle kan være ikke-polært, selvom der er polære bindinger til stede i det. Dette skyldes den symmetriske geometriske struktur som i tilfældet med PCl5.

dette er de faktorer, der erklærer PCl5 et ikke-polært molekyle.