czy PCl5 jest polarny czy niepolarny?

pentachlorek fosforu jest związkiem chemicznym o wzorze chemicznym PCl5. Występuje jako bezbarwne kryształy w temperaturze pokojowej. Jest to wspólny środek chlorujący stosowany w różnych reakcjach. Jest wrażliwy na wilgoć i wodę. Wielu uczniów może mieć pytanie, czy PCl5 jest polarny, czy nie. W tym artykule odpowiem na to pytanie i omówię również okoliczne tematy.

czy PCl5 jest polarny czy niepolarny? PCl5 ma charakter niepolarny, ponieważ ma symetryczną strukturę geometryczną, dzięki której polaryzacja wiązań P-Cl zostaje przez siebie anulowana. W rezultacie moment dipolowy PCl5 wychodzi na zero.

PCl5 jest bezbarwnym kryształem o wyglądzie w temperaturze pokojowej. Jest to jeden z powszechnych odczynników chlorujących.

po raz pierwszy odkrył ją słynny angielski chemik Humphry Davy w roku 1808.

związek chemiczny PCl5 ma ostry zapach. Nazwa IUPAC PCl5 to pentachlorek fosforu.
próbki stosowane komercyjnie w laboratoriach mogą być żółtawe ze względu na obecność w nich HCl.

jeśli mówimy o składzie chemicznym PCl5, składa się on z 5 atomów chloru i 1 atomu fosforu przyłączonego przez wiązania kowalencyjne.

elektrony walencyjne fosforu są 5 elektronów i chloru jest 7.

atom chloru potrzebuje 1 elektronu do ukończenia oktetu. W związku z tym 5 atomów chloru dzieli 1 elektron z atomu fosforu, nie pozostawiając po sobie samotnej pary.

cząsteczki PCl5 stają się neutralne dzięki tej konfiguracji elektronicznej.

elektroujemność fosforu wynosi 2,19, a chloru 3,16. Różnica między elektroujemnością fosforu i chloru powoduje biegunowość w wiązaniu P-Cl.

elektroujemność atomu jest jego siłą przyciągania połączonych par elektronów do niego. Bardziej elektroujemny atom przyciąga wiązaną parę elektronową nieco bardziej w jej kierunku.

podobnie, w wiązaniu P-Cl, atom chloru przyciąga związany elektron bliżej niego. W rezultacie atom chloru uzyskuje częściowy ładunek ujemny, a Atom fosforu otrzymuje częściowy ładunek dodatni.

ale ze względu na symetryczny kształt geometryczny PCl5, tj. trygonalny bipiramid, polaryzacja wiązania P-Cl zostaje anulowana przez siebie i powoduje PCl5 ogólną cząsteczkę polarną.

czym są cząsteczki polarne i niepolarne?

cząsteczki są utrzymywane przez siły wiązania, które mogą być jonowe, metaliczne kowalencyjne i wiązanie wodorowe. Wiązania kowalencyjne mogą być polarne lub niepolarne, które zależą od różnych czynników, takich jak elektroujemność, Kształt geometryczny i moment dipolowy.

cząsteczki polarne: są to cząsteczki, które mają netto moment dipolowy równy niezerowi. Mówi się, że wiązanie kowalencyjne między dwoma atomami jest polarne, jeśli te dwa atomy mają nierówny rozkład ładunku.

te dwa atomy mają nierówną elektroujemność i dlatego mają niezerowy moment dipolowy.

przykładami takich związków są H2O, OF2 itd. możesz sprawdzić przyczynę polaryzacji H2O.

cząsteczki niepolarne: są to cząsteczki, które mają zerowy moment dipolowy. Dwa atomy kowalencyjnie połączone tworzą niepolarne Wiązanie, jeśli Atomy mają równy udział ładunku.

te atomy również mają tę samą wartość elektroujemności i dlatego tworzą zerowy moment dipolowy.

przykładami takich cząsteczek są CO2, O2, PCl5 itp. Sprawdź przyczynę braku polaryzacji CCl4.

Uwaga: możliwe jest istnienie wiązania polarnego w cząsteczce niepolarnej. Dzieje się tak, ponieważ polaryzacja takich wiązań zostaje anulowana ze sobą ze względu na symetryczną strukturę geometryczną cząsteczki.

dlaczego PCl5 jest cząsteczką niepolarną?

pentachlorek fosforu ma charakter niepolarny, ponieważ ma symetryczny kształt. Wykazuje trygonalny bipiramidalny Kształt geometryczny.

trzy wiązania P-Cl są w jednej równinie utrzymywane w narożnikach trójkąta równobocznego, a pozostałe dwa wiązania leżą osiowo do płaszczyzny trzech wiązań.

cząsteczka PCl5 ma atomy chloru i fosforu o różnicy elektroujemności 0,97 D, która określa biegunowość w wiązaniu P-Cl.

atom chloru jest bardziej elektroujemny niż fosfor. W rezultacie atom chloru dzieli większą część ładunku, przyciąga wiązaną parę nieco bardziej w jej kierunku i zyskuje częściowy ładunek ujemny.

z drugiej strony atom fosforu zyskuje częściowy ładunek dodatni.

Wiązanie P-CL zapewnia pewien niezerowy moment dipolowy, ale ze względu na symetryczną strukturę geometryczną, polaryzacja wiązania P-CL zostaje anulowana przez inne wiązania P-Cl.

dlatego bardzo ważne jest, aby zrozumieć, że chociaż PCl5 ma w sobie wiązania biegunowe, jest niepolarny ze względu na swój symetryczny kształt.

struktura geometryczna PCl5

do fosforu przyłączonych jest pięć atomów chloru, a wszystkie wiązania mają charakter kowalencyjny.

trzy wiązania leżą w jednej płaszczyźnie w taki sposób, że trzy wiązania P-Cl tworzą ze sobą kąt 120 stopni i leżą na rogach trójkąta równobocznego.

a pozostałe dwa wiązania P-Cl znajdują się na dwóch końcach osi przechodzącej przez płaszczyznę trzech wiązań P-Cl.

dwa wiązania osiowe do cząsteczki są prostopadłe do płaszczyzny pozostałych trzech wiązań P-Cl

długość wiązania dwóch wiązań P-CL, które są osiowe do cząsteczki wynosi 240 pm, a wiązania P-CL, które są w innej płaszczyźnie, wynosi 202 pm.

kształt PCl5 jest trygonalny bipiramidalny.

powyżej znajduje się obraz geometrycznej struktury cząsteczki pentachlorku fosforu.

czynniki wpływające na polarność cząsteczki

elektroujemność: elektroujemność atomu określa siłę przyciągania połączonych elektronów do niego. Jeśli istnieje różnica w elektroujemności dwóch atomów tworzących wiązanie kowalencyjne, mówi się, że Wiązanie ma charakter polarny.

polaryzacja cząsteczki jest wprost proporcjonalna do różnicy w ich elektroujemności.

moment dipolowy: jest to miara polaryzacji cząsteczki. Większy jest moment dipolowy cząsteczki, większa jest jej polaryzacja.

zatem polaryzacja cząsteczki jest również wprost proporcjonalna do jej momentu dipolowego. Matematycznie moment dipolowy cząsteczki jest iloczynem ładunku i długości wiązania.

struktura geometryczna: cząsteczki, które są symetryczne w naturze, zwykle są niepolarne. Cząsteczki te mają ogólnie niepolarną naturę, nawet jeśli zawierają w sobie Wiązanie polarne.

ponieważ ze względu na symetryczną strukturę, polaryzacja w takiej cząsteczce zostaje przez siebie anulowana.

właściwości PCl5

• pentachlorek fosforu istnieje jako stały kryształ o ostrym zapachu.
• Masa cząsteczkowa tego związku wynosi 208,2 g/mol.
• narażenie na wysokie stężenie PCl5 może prowadzić do poważnych problemów zdrowotnych.
• gęstość PCl5 wynosi 2,1 g / cm3.
• łatwo ulega rozkładowi w wodzie, tworząc kwas fosforowy.
• temperatura topnienia tego związku chemicznego wynosi 160,5 °C lub 320,9 °F.
• Temperatura wrzenia PCl5 wynosi około 166,8 °C lub 332,2 °F.
• w temperaturze 80 °C ciśnienie pary PCl5 wynosi 1,11 kPa.
• jest niepalny z natury.

zastosowania PCl5

• jest szeroko stosowany jako środek chlorujący stosowany do przygotowywania różnych produktów w przemyśle.
• jest również stosowany jako środek odwadniający.
• ma wielkie zastosowanie jako związek pośredni w produkcji pestycydów i uzdatnianiu wody.
• służy do poprawy struktury ziarna metali.
• pomaga również wytwarzać związek chemiczny, tj. heksafluorofosforan litu, który jest elektrolitem stosowanym w bateriach litowo-jonowych

wniosek

pentachlorek fosforu ma charakter niepolarny ze względu na swoją geometryczną strukturę. Jest symetryczny w przyrodzie TJ; trygonalny bipiramidal. Dzięki czemu polaryzacja wiązań P-CL zostaje przez siebie anulowana.

dlatego jest możliwe, że cząsteczka może być niepolarna, nawet jeśli występują w niej wiązania polarne. Wynika to z symetrycznej struktury geometrycznej, jak w przypadku PCl5.

są to czynniki, które określają PCl5 cząsteczką niepolarną.