PCl5 Struttura di Lewis: disegni, ibridazione, forma, cariche, coppia e fatti dettagliati

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Qui, esploreremo come disegnare la struttura lewis di pcl5, l'ibridazione, le cariche formali, la natura chimica, i parametri di polarità e altre proprietà correlate di PCL5, insieme ai suoi usi.

Il fosforo appartiene al 15° gruppo della tavola periodica, cioè la famiglia dell'azoto che ha gli elettroni più esterni nella subshell 3p. In PCl5, Il fosforo è legato a 5 atomi di cloro via cinque legami singoli e si trovano in forma solida cristallina giallo-verdastra con un peso molecolare di 208.2 g/mol ed emettono un odore molto sgradevole. Inoltre, struttura lewis Pcl5 esibito regola dell'ottetto esteso.

Passi per disegnare PCl5 struttura legislativa

Disegniamo i punti lewis per PCl5 seguendo i passaggi seguenti uno per uno:

Trova il numero di elettroni di valenza disponibili per il legame in PCL5

P (Z = 15) = [Ne] 3s²3p³  vale a dire. 5 elettroni di valenza sono lì per il fosforo

Cl (Z = 17) = [Ne] 3s²3p⁵ vale a dire. 7 elettroni per ogni atomo di cloro

Conteggio totale di elettroni = 5 + 7*5 (come totale Cl =5) = 40

  • Poiché l'atomo meno elettronegativo occuperà la posizione centrale, quindi P posto al centro e gli atomi di Cl posto ai lati esterni.
  • Generalmente ogni atomo prima un donatore sigma, cioè assegneremo coppie di elettroni condivisi in primo luogo per i singoli legami e il resto degli elettroni presi come una coppia solitaria. 
  • Si dovrebbe notare che la disposizione delle coppie di elettroni nel struttura legislativa è tale da indicare una configurazione stabile. Ora, seguendo la procedura sopra, otteniamo un'immagine dei punti lewis di PCL5.
PCL5 Struttura di Lewis
PCl5 struttura legislativa  (Figura 1)

PCl5 regola dell'ottetto della struttura di lewis

Secondo la regola dell'ottetto, dopo la formazione del legame tra i rispettivi atomi (come qui abbiamo Cl e P), tutti gli atomi nella formula di Lewis dovrebbero avere un totale di 8 elettroni. Tuttavia, nel PCL5,molecola, ci sono 10 elettroni disponibili per P e 8 elettroni per l'atomo Cl.

È successo a causa della presenza di orbitali d, grazie ai quali possono avere un ottetto espanso. Tali molecole sono chiamate composti ipervalenti. 

A parte PCL5, altre molecole come IF7 e SF6 rientrano anche in questa categoria; queste molecole seguono la regola dell'ottetto. In altre parole, avere un ottetto espanso.

PCl5 risonanza della struttura di lewis

PCL5 è di natura ionica e in grado di mostrare risonante struttura ibrida come indicato di seguito e ancora una volta queste strutture soddisfacevano la regola dell'ottetto espanso poiché P contiene 10 elettroni come spiegato nella regola dell'ottetto.

fig.2
PCl ibrido5 strutture risonanti (Figura 2)

Calcolo del formale cchiede per PCL5 struttura legislativa

Cariche formali = [elettroni di valenza – elettroni non legati – ½ elettroni legati]

Calcolo della carica formale per l'atomo di fosforo

Elettroni di valenza = 5 (come appartenenti al secondo gruppo)

Conteggio di elettroni non legati = 0

Elettroni legati = 10

FC = 5 – 0 – 10/2 = 0

Calcolo della carica formale per l'atomo di cloro

Conteggio di valenza totale = 7

Conteggio di elettroni non legati = 6

Elettroni legati = 2

FC = 7 -6 – 2/2 = 0

Quindi addebito formale totale = 0

Ibridazione di PCl5

Ibridazione significa la sovrapposizione degli orbitali atomici degli atomi previsti in modo tale da ridistribuire le loro energie con conseguente formazione di nuovi orbitali chiamati orbitali ibridati. L'intero fenomeno è chiamato ibridazione. L'ibridazione riportata per PCl5 is Sp3d, in cui sono coinvolti un orbitale, tre p orbitali e un d orbitale. Vediamo come sta succedendo.

 I passaggi implicano l'ibridazione di PCL5:

ibridazione delle fasi
Figure 3 . Fasi di ibridazione che mostrano la formazione di PCL5

PCL5 struttura delle coppie solitarie

Poiché l'ibridazione è stata spiegata sopra, qui sorge una domanda PCL5 ha qualche coppia solitaria? Di solito, coppia solitaria significa coloro che non partecipano al legame. Tuttavia, è chiaro dalle fasi di ibridazione che ogni elettrone è coinvolto nella sovrapposizione. Pertanto, il conteggio totale delle coppie solitarie è zero per il pentacloruro di fosforo.

PCL5 lewis struttura legame angolo, forma e tipo

PCL5 adottato bipiramidale trigonale geometria in cui tutti gli angoli di legame non sono equivalenti vale a dire.  Tutti gli atomi di cloro attaccati all'atomo centrale non sono nello stesso ambiente. Su 5, 3 atomi di cl sono sullo stesso piano pur rimanendo due in uno diverso, tutti insieme formando una disposizione bipiramidale trigonale come mostrato nell'immagine sopra.

fig.4
Forma bipiramidale trigonale (Wikipedia)

Tipi di obbligazioni sono presenti in PCL5

Come discusso in precedenza, tutti gli atomi di cl non sono gli stessi e possedevano angeli di legame diversi e tipi di legame.

Su 5 legami covalenti, tre legami giacenti sul piano trigonale e conosciuti come legami equatoriali pur rimanendo due, uno si trova sopra il piano (rappresentato dal tratteggio in fig 1) e l'altro sotto il piano (rappresentato dal trattino) e denominato come legami assiali.

In generale, l'angolo di legame è definito come l'angolo tra due orbitali che contengono elettroni di legame attorno all'atomo centrale nella data molecola. Ci sono due angoli di legame poiché nella struttura esistono due tipi di legami. Come si può osservare dall'immagine data, gli angeli tra due atomi di cloro equatoriali sono 120o mentre l'angolo tra un atomo di cloro equatoriale e assiale è 900

fig5
Qui a = legame assiale, b = legame equatoriale (Figura 5)

PCL5 polare o non polare?

La natura polare del PCL5 è abbastanza sorprendente in quanto a causa della presenza di due tipi di legami, ci si aspetta che debba essere di natura polare. Tuttavia, la geometria vale a dire, bipiramidale trigonale, è responsabile della disposizione in modo tale che i legami opposti riducano i momenti di dipolo l'uno dell'altro, che si traduce in una natura non polare.

PCL5 usa

  • Agisce come un agente clorurante in quanto ha relativamente due atomi di cloro sciolti in posizioni assiali, che possono essere facilmente estratti. Può fungere da agente adatto per la clorazione.
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  • Sono usati come agente disidratante (rimozione dell'acqua) in molte reazioni chimiche in chimica.
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  • Due farmaci popolari, la penicillina e la cefalosporina, sono prodotti utilizzando il PCL5. Agisce come catalizzatore in molte reazioni, come la formazione di acetilcellulosa e le tipiche reazioni di ciclizzazione.
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  • Utilizzare per formare cloruri acidi.
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  • Molti composti organici del fosforo vengono preparati da esso.

Domande frequenti

qual è la natura del PCL5 ?

Sì, è per la sua natura reattiva in quanto a contatto con l'acqua reagisce vigorosamente e danneggia anche la pelle umana. Inoltre, l'inalazione di PCL5  per una durata maggiore può causare irritazione della cavità nasale e della gola.

Perché i legami assiali sono più lunghi di quelli equatoriali in PCL5?

I legami assiali sono più lunghi dei legami equatoriali. Può essere spiegato in termini di forze repulsive tra coppie di elettroni dovute a diversi angoli di legame. Come mostrato nella figura 4, gli atomi di cloro in posizione assiale vengono respinti da tre atomi di cloro equatoriali con un angolo di 90o e uno a 1800, Rispettivamente.

Generalmente, le repulsioni tra le coppie di elettroni sono inversamente proporzionali agli angoli di legame. Pertanto, repulsioni tra la coppia di elettroni a 1800 può essere trascurato rispetto a quelli a 90o. Considerando quindi solo le repulsioni tra coppie di elettroni a 90o, possiamo concludere che tre coppie di elettroni respingono ciascun legame assiale.

Ciò indica che la coppia di legame assiale incontra maggiori repulsioni da altri legami e, pertanto, il legame assiale è leggermente più lungo di un legame equatoriale.

Come PCl5, IP5 può esistere?

L'ibridazione di PCL5 avviene a causa delle piccole dimensioni e della natura elettronegativa dell'atomo di Cl, mentre lo iodio è di dimensioni relativamente molto maggiori e anche più elettropositivo; quindi, l'ibridazione è limitata in questo caso e la formazione di PI5 non è possibile.

è PCl5 agente ossidante o agente riducente?

Ha uno stato di ossidazione di +5 e non può mostrare oltre. Pertanto, PCl5 non può agire come a agente riducente in quanto l'agente riducente stesso subisce l'ossidazione ma provoca la riduzione di altre molecole. Quindi, c'è l'unica opzione di agente riducente rimasta per PCL5 poiché l'atomo P ha la tendenza a ridurre il suo numero di ossidazione da + 5 a +3. 

Com'è PCl5 conservato all'interno del laboratorio chimico?

le bottiglie ben tappate vengono utilizzate per mantenere il PCL5 perché è abbastanza reattivo e può reagire con le molecole d'acqua presenti nell'ambiente circostante per dare acido cloridrico oltre che acido ortofosforico.

Perché solido PCL5  esiste come [PtCl4]+ [PtCl6]- ?

PCL5 ha una geometria bipiramidale trigonale che non è stabile a causa delle lunghezze di legame irregolari dei legami assiali ed equatoriali. Pertanto, questa geometria non è regolare e PCl5 tendono a muoversi verso una disposizione spaziale più stabile degli atomi ( ie geometria più stabile). Come risultato in fase solida, PCl5 si dissocia per ottenere geometrie tetraedriche e ottaedriche più stabili.

PCl5  è una base o un acido?

Secondo la definizione lewis di base e acido; un acido può accettare una coppia di elettroni da altre specie mentre la base è una sostanza che può denotare una coppia di elettroni. Poiché in PCl5, a causa della presenza di orbitali d vuoti può prontamente accettare elettroni e quindi agire come un acido di Lewis.

Qual è il modo migliore formare PCl5 ?

 PCl5 è formato sia con lavorazione batch che continua in cui, PCl3  viene preso come precursore e prima si dissolve in tetracloruro di carbonio e questa miscela viene quindi versata in un recipiente incamiciato contenente un agitatore e un condensatore fisso a riflusso.

L'intero apparato è strettamente coperto e Cl2 viene introdotto per mezzo di vaso incamiciato. L'intero processo viene eseguito in un ambiente inerte a causa della natura reattiva del PCl5. Dopo la reazione il CS sinistro2 viene scartato.

è PCl5  solubile in H2O?

Poiché, PCl5 è di natura non polare, non può essere miscelato in un solvente polare come l'acqua. Tuttavia, può dissolversi facilmente in un solvente non polare.

Quale è il PCL più reattivo5 o PCl3 ?

Nel mondo della chimica, la reattività di qualsiasi sostanza è inversamente proporzionale alla stabilità della sostanza ( reattività = 1/stabilità). Conformemente a tale norma, PCl3 relativamente ha una geometria più stabile rispetto al PCl5. Quindi, di natura meno reattiva.

Fatti interessanti !

Il fosforo è l'elemento più abbondante del 15° gruppo anche se pone dieci posizioni in abbondanza tra tutti gli elementi della terra.

Il fosforo è importante per la sua presenza nelle rocce fosfatiche che possono essere utilizzate come fonte di fertilizzanti fosfatici e sono anche in grado di formare altre leghe utili.

Il cloro è il 3° elemento abbondante nell'oceano e si colloca al 21° posto nell'elenco degli elementi più abbondanti 

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