är PCl5 polär eller icke-polär?

Fosforpentaklorid är en kemisk förening som har sin kemiska formel PCl5. Det finns som färglösa kristaller vid rumstemperatur. Det är ett vanligt kloreringsmedel som används i olika reaktioner. Det är känsligt för fukt och vatten. Många elever kan ha en fråga om PCl5 är polär eller inte. I den här artikeln kommer jag att svara på den här frågan och kommer också att täcka de omgivande ämnena.

så är PCl5 polär eller icke-polär? PCl5 är icke-polär i naturen eftersom den har den symmetriska geometriska strukturen på grund av vilken polariteten hos P-Cl-bindningar avbryts av varandra. Som ett resultat kommer Nettodipolmomentet för PCl5 att vara noll.

PCl5 är en färglös kristall i utseende vid rumstemperatur. Det är ett av de vanliga kloreringsreagensen.

det upptäcktes först av en berömd engelsk kemist Humphry Davy år 1808.

den kemiska föreningen PCl5 är skarp i lukt. IUPAC-namnet på PCl5 är fosforpentaklorid.
proverna som används kommersiellt i laboratorier kan vara gulaktiga på grund av närvaron av HCl i den.

om vi pratar om den kemiska sammansättningen av PCl5 består den av 5 kloratomer och 1 fosforatom bunden genom kovalenta bindningar.

valenselektronerna av fosfor är 5 elektroner och klor är 7.

kloratomen behöver 1 elektron för att slutföra sin oktett. Därför delar 5 atomer av klor 1 elektron från Fosforatom som lämnar inget ensamt par.

molekylerna i PCl5 blir neutrala med denna elektroniska konfiguration.

fosforens elektronegativitet är 2,19 och klor är 3,16. Skillnaden mellan elektronegativiteten hos fosfor och klor genererar polariteten i P-Cl-bindningen.

elektronegativitet hos en atom är dess styrka för att locka de bundna elektronparen mot den. Mer elektronegativ atom lockar det bundna elektronparet något mer mot det.

på samma sätt lockar Kloratomen i P-Cl-bindningen den bundna elektronen närmare den. Som ett resultat får kloratomen partiell negativ laddning och Fosforatomen får en partiell positiv laddning.

men på grund av den symmetriska geometriska formen av PCl5 ie; trigonal bipyramidal, polariteten hos p-Cl-bindningen avbryts av varandra och resulterar i PCl5 en övergripande polär molekyl.

Vad är polära och icke-polära molekyler?

molekylerna hålls av bindningskrafter som kan vara Joniska, metalliska kovalenta och vätebindning. De kovalenta bindningarna kan vara polära eller icke-polära som beror på olika faktorer som elektronegativitet, geometrisk form och dipolmoment.

polära molekyler: dessa är molekylerna som har ett nettodipolmoment lika med icke-noll. Den kovalenta bindningen mellan två atomer sägs vara polär om dessa två atomer delar ojämn laddningsfördelning.

dessa två atomer har ojämn elektronegativitet och har därför ett icke-nolldipolmoment.

exempel på sådana föreningar är H2O, OF2, etc. du kan kolla in orsaken till polariteten hos H2O.

icke-polära molekyler: dessa är molekylerna som har noll dipolmoment. De två atomerna kovalent bundna bildar en icke-polär bindning om atomerna delar en lika stor andel laddning.

dessa atomer har också samma elektronegativitetsvärde och bildar därför ett nolldipolmoment.

exempel på sådana molekyler är CO2, O2, PCl5, etc. Kolla in orsaken till CCl4: s icke-polaritet.

Obs: Det kan vara möjligt att ha förekomsten av en polär bindning inom en icke-polär molekyl. Detta beror på att polariteten hos sådana bindningar avbryts med varandra på grund av molekylens symmetriska geometriska struktur.

varför PCl5 är en icke-polär molekyl?

Fosforpentaklorid är icke-polär i naturen eftersom den är symmetrisk i form. Den uppvisar en trigonal bipyramidal geometrisk form.

de tre P-Cl-bindningarna är i en slätt som hålls vid liksidiga triangelhörn och de återstående två bindningarna ligger axiellt mot planet för tre bindningar.

molekylen av PCl5 har klor-och fosforatomer med en elektronegativitetsskillnad på 0,97 D som bestämmer polariteten i P-Cl-bindningen.

kloratom är mer elektronegativ än fosfor. Som ett resultat delar kloratomen en större andel laddning, det lockar det bundna paret något mer mot det och får en partiell negativ laddning.

å andra sidan får fosforatomen en partiell positiv laddning.

P-CL-bindning säkerställer ett visst dipolmoment utan noll men på grund av symmetrisk geometrisk struktur avbryts polariteten hos P-Cl-bindningen av andra P-Cl-bindningar.

därför är det mycket viktigt att förstå att även om PCl5 har polära bindningar inom sig, är det en icke-polär natur på grund av sin symmetriska form.

den geometriska strukturen för PCl5

det finns fem kloratomer kopplade till fosforen och alla bindningar är kovalenta i naturen.

de tre bindningarna ligger i ett enda plan på ett sådant sätt att tre P-Cl-bindningar gör 120 graders vinkel med varandra och ligger i hörn av en liksidig triangel.

och de återstående två P-Cl-bindningarna är i två ändar av en axel som passerar genom planet för tre P-Cl-bindningar.

de två bindningarna axiella till molekylen är vinkelräta mot planet för de andra tre P-Cl-bindningarna

bindningslängden för de två P-CL-bindningarna som är axiella till molekylen är 240 pm och den för P-CL-bindningarna som finns i ett annat plan är 202 pm.

formen på PCl5 är trigonal bipyramidal.

ovan är bilden av den geometriska strukturen hos fosforpentakloridmolekylen.

faktorer som påverkar polariteten hos en molekyl

elektronegativitet: elektronegativiteten hos en atom bestämmer styrkan att locka de bundna elektronerna mot den. Om det finns en skillnad i elektronegativiteten hos två atomer som bildar en kovalent bindning, sägs bindningen vara polär i naturen.

polariteten hos en molekyl är direkt proportionell mot skillnaden i deras elektronegativitet.

dipolmoment: det är måttet på polariteten hos en molekyl. Större dipolmomentet för en molekyl, mer är dess polaritet.

därför är polariteten hos en molekyl också direkt proportionell mot dess dipolmoment. Matematiskt är dipolmomentet för en molekyl produkten av laddningen och bindningslängden.

geometrisk struktur: molekylerna som är symmetriska i naturen tenderar att vara icke-polära. Dessa molekyler är totalt sett en icke-polär i naturen även om den innehåller en polär bindning i den.

eftersom polariteten i en sådan molekyl på grund av den symmetriska strukturen avbryts av varandra.

egenskaper hos PCl5

• Fosforpentaklorid finns som en fast kristall med en skarp lukt.
• molekylmassan för denna förening är 208,2 g/mol.
• exponering för en hög koncentration av PCl5 kan leda till allvarliga hälsoproblem.
• densiteten för PCl5 är 2,1 g/cm3.
• det sönderdelas lätt i vatten för att bilda fosforsyra.
• smältpunkten för denna kemiska förening är 160,5 C eller 320,9 C.
• kokpunkten för PCl5 är cirka 166,8 C eller 332,2 C.
• vid en temperatur av 80 C C är ångtrycket för PCl5 1,11 kPa.
• det är inte brandfarligt i naturen.

användningar av PCl5

• det används ofta som ett kloreringsmedel som används vid framställning av olika produkter i branschen.
• det används också som ett dehydratiseringsmedel.
• den har sin stora användning som en mellanliggande förening vid tillverkning av bekämpningsmedel och vattenbehandling.
• det används för att förbättra kornstrukturen hos metaller.
• det bidrar också till att producera en kemisk förening dvs; litiumhexafluorfosfat som är en elektrolyt som används i litiumjonbatterier

slutsats

Fosforpentaklorid är icke-polär i naturen på grund av dess geometriska struktur. Det är symmetriskt i naturen, dvs; trigonal bipyramidal. På grund av vilken polariteten hos P-CL-bindningar avbryts av varandra.

därför är det möjligt att en molekyl kan vara icke-polär även om det finns polära bindningar närvarande i den. Detta beror på den symmetriska geometriska strukturen som i fallet med PCl5.

dessa är de faktorer som förklarar PCl5 en icke-polär molekyl.