PCl5 è polare o non polare?

Il pentacloruro di fosforo è un composto chimico che ha la sua formula chimica PCl5. Esiste come cristalli incolori a temperatura ambiente. È un agente di clorazione comune utilizzato in varie reazioni. È sensibile all’umidità e all’acqua. Molti studenti possono avere una domanda sul fatto che PCl5 sia polare o meno. In questo articolo, risponderò a questa domanda e tratterò anche gli argomenti circostanti.

Quindi, PCl5 è polare o non polare? PCl5 è non polare in natura perché ha la struttura geometrica simmetrica a causa della quale la polarità dei legami P-Cl viene annullata l’una dall’altra. Di conseguenza, il momento di dipolo netto di PCl5 risulta essere zero.

PCl5 è un cristallo incolore in apparenza a temperatura ambiente. È uno dei reagenti di clorazione comuni.

Fu scoperto per la prima volta da un famoso chimico inglese Humphry Davy nell’anno 1808.

Il composto chimico PCl5 ha un odore pungente. Il nome IUPAC di PCl5 è pentacloruro di fosforo.
I campioni utilizzati commercialmente nei laboratori possono essere giallastri a causa della presenza di HCl in esso.

Se parliamo della composizione chimica di PCl5, consiste di 5 atomi di cloro e 1 atomo di fosforo attaccati attraverso legami covalenti.

Gli elettroni di valenza del fosforo sono 5 elettroni e quello del cloro è 7.

L’atomo di cloro ha bisogno di 1 elettrone per completare il suo ottetto. Pertanto, 5 atomi di cloro condividono 1 elettrone da atomo di fosforo lasciando dietro di sé nessuna coppia solitaria.

Le molecole di PCl5 diventano neutre con questa configurazione elettronica.

L’elettronegatività del fosforo è 2,19 e quella del cloro è 3,16. La differenza tra l’elettronegatività del fosforo e del cloro genera la polarità nel legame P-Cl.

L’elettronegatività di un atomo è la sua forza per attirare le coppie di elettroni legate verso di esso. Più atomo elettronegativo attrae la coppia di elettroni legata leggermente più verso di essa.

Allo stesso modo, nel legame P-Cl, l’atomo di cloro attrae l’elettrone legato più vicino ad esso. Di conseguenza, l’atomo di cloro ottiene una carica negativa parziale e l’atomo di fosforo ottiene una carica positiva parziale.

Ma a causa della forma geometrica simmetrica di PCl5 ie; bipiramidale trigonale, la polarità del legame P-Cl viene annullata l’una dall’altra e risultante in PCl5 una molecola polare complessiva.

Quali sono le molecole polari e non polari?

Le molecole sono trattenute da forze di legame che possono essere ioniche, metalliche covalenti e legame idrogeno. I legami covalenti possono essere polari o non polari che dipendono da diversi fattori come l’elettronegatività, la forma geometrica e il momento di dipolo.

Molecole polari: Queste sono le molecole che hanno un momento di dipolo netto uguale a non zero. Si dice che il legame covalente tra due atomi sia polare se questi due atomi condividono una distribuzione di carica ineguale.

Questi due atomi hanno un’elettronegatività disuguale e quindi hanno un momento di dipolo diverso da zero.

Esempi di tali composti sono H2O, OF2, ecc. è possibile controllare il motivo per la polarità di H2O.

Molecole non polari: queste sono le molecole che hanno zero momento di dipolo. I due atomi legati in modo covalente formano un legame non polare se gli atomi condividono una proporzione uguale di carica.

Questi atomi hanno anche lo stesso valore di elettronegatività e quindi formano un momento di dipolo zero.

Esempi di tali molecole sono CO2, O2, PCl5, ecc. Scopri il motivo della non polarità di CCl4.

Nota: Può essere possibile avere l’esistenza di un legame polare all’interno di una molecola non polare. Questo perché la polarità di tali legami viene annullata l’una con l’altra a causa della struttura geometrica simmetrica della molecola.

Perché PCl5 è una molecola non polare?

Il pentacloruro di fosforo è di natura non polare in quanto è di forma simmetrica. Presenta una forma geometrica bipiramidale trigonale.

I tre legami P-Cl sono in un piano tenuto agli angoli del triangolo equilatero e i restanti due legami giacciono assialmente al piano di tre legami.

La molecola di PCl5 ha atomi di cloro e fosforo con una differenza di elettronegatività di 0,97 D che determina la polarità nel legame P-Cl.

L’atomo di cloro è più elettronegativo del fosforo. Di conseguenza, l’atomo di cloro condivide una percentuale maggiore di carica, attrae la coppia legata leggermente più verso di essa e guadagna una carica negativa parziale.

D’altra parte, l’atomo di fosforo guadagna una carica positiva parziale.

Il legame P-CL assicura un momento di dipolo diverso da zero, ma a causa della struttura geometrica simmetrica, la polarità del legame P-Cl viene annullata da altri legami P-Cl.

Pertanto, è molto importante capire che sebbene PCl5 abbia legami polari al suo interno, è di natura non polare a causa della sua forma simmetrica.

La struttura geometrica di PCl5

Ci sono cinque atomi di cloro attaccati al fosforo e tutti i legami sono di natura covalente.

I tre legami si trovano su un unico piano in modo tale che tre legami P-Cl formano un angolo di 120 gradi l’uno con l’altro e si trovano agli angoli di un triangolo equilatero.

E i restanti due legami P-Cl sono alle due estremità di un asse che passa attraverso il piano di tre legami P-Cl.

I due legami assiali alla molecola sono perpendicolari al piano degli altri tre legami P-Cl

La lunghezza del legame dei due legami P-CL assiali alla molecola è 240 pm e quella dei legami P-CL che si trovano in un altro piano è 202 pm.

La forma di PCl5 è bipiramidale trigonale.

Sopra è l’immagine della struttura geometrica della molecola di pentacloruro di fosforo.

Fattori che influenzano la polarità di una molecola

Elettronegatività: L’elettronegatività di un atomo determina la forza di attrarre gli elettroni legati verso di essa. Se c’è una differenza nell’elettronegatività di due atomi che formano un legame covalente, si dice che il legame sia di natura polare.

La polarità di una molecola è direttamente proporzionale alla differenza nella loro elettronegatività.

Momento di dipolo: è la misura della polarità di una molecola. Maggiore è il momento di dipolo di una molecola, maggiore è la sua polarità.

Pertanto, la polarità di una molecola è anche direttamente proporzionale al suo momento di dipolo. Matematicamente, il momento di dipolo di una molecola è il prodotto della carica e della lunghezza del legame.

Struttura geometrica: le molecole di natura simmetrica tendono ad essere non polari. Queste molecole sono nel complesso una natura non polare anche se contiene un legame polare al suo interno.

Perché a causa della struttura simmetrica, la polarità in tale molecola viene annullata l’una dall’altra.

Proprietà di PCl5

• Il pentacloruro di fosforo esiste come cristallo solido con un odore pungente.
• La massa molecolare di questo composto è 208,2 g / mol.
• L’esposizione ad un’alta concentrazione di PCl5 può portare a gravi problemi di salute.
• La densità di PCl5 è 2.1 g / cm3.
• Viene facilmente decomposto in acqua per formare acido fosforico.
• Il punto di fusione di questo composto chimico è 160,5 °C o 320,9 ° F.
• Il punto di ebollizione di PCl5 è intorno a 166,8 °C o 332,2 ° F.
• Ad una temperatura di 80 °C, la pressione di vapore di PCl5 è 1,11 kPa.
• Non è infiammabile in natura.

Usi di PCl5

• È ampiamente usato come agente clorurante utilizzato nella preparazione di vari prodotti nell’industria.
• È anche usato come agente disidratante.
• Ha il suo grande uso come composto intermedio nella produzione di pesticidi e trattamento delle acque.
• È usato per il miglioramento della struttura del grano dei metalli.
• Aiuta anche a produrre un composto chimico ie; esafluorofosfato di litio che è un elettrolita utilizzato nelle batterie agli ioni di litio

Conclusione

Il pentacloruro di fosforo è di natura non polare a causa della sua struttura geometrica. È simmetrico in natura cioè; bipiramidale trigonale. A causa della quale la polarità dei legami P-CL viene annullata l’una dall’altra.

Pertanto, è possibile che una molecola possa essere non polare anche se in essa sono presenti legami polari. Ciò è dovuto alla struttura geometrica simmetrica come nel caso di PCl5.

Questi sono i fattori che dichiarano PCl5 una molecola non polare.