PF3Cl2 Struttura e caratteristiche di Lewis (13 fatti importanti)

PF₃Cl₂ oppure il dicloruro di fosforo trifluoruro è un composto alogenato di fosforo avente un peso molecolare di 158.87 g/mol. Impariamo a conoscere PF₃Cl₂.

PF₃Cl₂ è una molecola pentavalente di P, la P centrale è sp³d ibridato qui in modo che la geometria sia piramidale pentagonale. Gli atomi F sono presenti in quella parte dove il carattere s è minore perché F è più elettronegativo. Due atomi F sono presenti in posizione assiale e atomi di Cl giacciono all'equatoriale.

L'ibridazione della posizione assiale è pd dove è presente il carattere zero s e per il sito equatoriale è sp². Dovremmo conoscere la struttura di Lewis, gli elettroni di valenza, l'ibridazione e la polarità del PF₃Cl₂ con opportuna spiegazione nella parte successiva dell'articolo.

1. Come disegnare PF₃Cl₂ struttura lewis?

La struttura lewis di PF₃Cl₂ ci dà un'idea degli elettroni di valenza, della forma e dell'angolo di legame. Proviamo a disegnare la struttura lewis di PF₃Cl₂ in pochi passi.

Contando gli elettroni di valenza

Contando gli elettroni di valenza per una molecola è 1^st passo del disegno della struttura lewis. Il conteggio degli elettroni di valenza è il conteggio degli elettroni dei singoli atomi. Gli elettroni di valenza totali per il PF₃Cl₂ sono 40, che è la somma dei singoli atomi.

Scegliere l'atomo centrale

I 2 paesi^nd il passaggio per il disegno della struttura di lewis è selezionare gli atomi centrali tra tutti gli atomi costituenti in base alla dimensione e all'elettropositività. L'atomo centrale per PF₃Cl₂ è P perché ha dimensioni maggiori di F e Cl ed è anche più elettropositivo di quegli atomi di alogeno.

Soddisfacente l'ottetto

Dopo la riuscita formazione del legame, ogni atomo nel PF₃Cl₂ obbedisce alla regola dell'ottetto completando il suo orbitale di valenza. Gli elettroni richiesti per il completamento dell'ottetto sono 6*8 = 48 perché tutti gli atomi appartengono all'elemento del blocco p. Gli elettroni di alesatura degli elettroni di valenza sono accompagnati da legami.

Soddisfare la valenza

Per completare l'ottetto ogni atomo dovrebbe soddisfare per la sua valenza stabile. P ha valenza stabile 5 quindi forma cinque legami condividendo elettroni con cinque atomi di alogeno. Dove ogni alogeno crea un unico legame per soddisfare la propria monovalenza. Sebbene P mantenga la sua valenza ma qui violi il suo ottetto.

Assegna le coppie solitarie

Gli elettroni di valenza rimanenti dopo la formazione del legame esistono come coppie solitarie sui rispettivi atomi. Qui ogni atomo di alogeno contiene tre coppie di coppie solitarie perché hanno sette elettroni di valenza e la loro valenza stabile è una, quindi gli elettroni rimanenti esistono come coppie solitarie. Ma P manca di coppie solitarie.

2. P.F₃Cl₂ elettroni di valenza

Gli elettroni presenti nel guscio di valenza o nell'orbitale di ciascun atomo sono coinvolti nella formazione del legame sono noti come elettroni di valenza. Contiamo gli elettroni di valenza per PF₃Cl₂.

Gli elettroni di valenza totali per il PF₃Cl₂ molecola sono 40, che è la somma dell'elettrone di valenza per un P, tre F e due atomi di Cl. Gli elettroni di valenza di P, F e Cl sono rispettivamente 5,7 e 7 poiché appartengono ai gruppi VA e VIIA per la loro configurazione elettronica.

• Gli elettroni di valenza per l'atomo P sono 5
• Gli elettroni di valenza per gli atomi di Cl sono 7
• Gli elettroni di valenza per gli atomi F sono 7
• Quindi, gli elettroni di valenza complessivi per il PF₃Cl₂ molecola sono 5+(7*2) + (7*3) = 40

3. P.F₃Cl₂ lewis struttura coppie solitarie

Gli elettroni non legati sono presenti nell'orbitale di valenza dopo la formazione del legame nota come coppie solitarie. Contiamo le coppie solitarie del PF₃Cl₂ molecola.

Il numero totale di coppie solitarie presenti nel PF₃Cl₂ la molecola è 30 che significa 15 paia. Questi sono il contributo del sito F e Cl perché hanno elettroni non legati in eccesso dopo la formazione del legame e per la molecola, li aggiungiamo semplicemente per ottenere il numero totale di coppie solitarie. P non ha coppie solitarie.

• La formula per calcolare la coppia solitaria è, coppie solitarie = elettroni di valenza - elettroni legati.
• Le coppie solitarie sull'atomo P sono 5-5=0
• Le coppie solitarie su ciascun atomo F sono 7-1=6
• Le coppie solitarie su ciascun atomo di Cl sono 7-1=6
• Quindi, le coppie solitarie totali sul PF₃Cl₂ molecola sono, 6*2 + 6*3 = 30 coppie solitarie

4. P.F₃Cl₂ regola dell'ottetto della struttura di lewis

L'ottetto è il completamento dell'orbitale di valenza che accetta il numero adeguato di elettroni durante la formazione del legame. Vediamo se PF₃Cl₂ segue ottetto o no.

Nella P.F₃Cl₂ molecola, P viola il suo ottetto espandendo il suo numero di coordinazione. La valenza stabile di P è 3 e 5, in questa molecola è soddisfatta dalla sua pentavalenza ma durante la pentavalenza ha coinvolto il suo orbitale d vuoto per la formazione del quinto legame e condivide gli elettroni.

Per il blocco p, gli elettroni dell'elemento 8 sono il massimo consentito per l'ottetto ma p condivide più di otto elettroni, il che è una violazione del suo ottetto, in realtà P ha un orbitale d vuoto coinvolto qui. Ogni atomo di alogeno completa l'ottetto condividendo un elettrone nell'orbitale di valenza.

5. P.F₃Cl₂ forma della struttura lewis

La forma della struttura lewis è la forma molecolare che può essere adottata dall'atomo centrale dopo la formazione del legame con gli altri. Discutiamo la forma di PF₃Cl₂.

La forma del PF₃Cl₂ la molecola è bipiramidale trigonale che può essere confermata dalla tabella seguente.

Dalla suddetta teoria VSEPR (Valence Shell Electrons Pair Repulsion), è confermato che PF₃Cl₂ è un'AX₅ tipo di molecola e adotta la geometria bipiramidale trigonale. È la migliore molecola coordinata da Penta della geometria se non è presente alcun fattore di deviazione. Gli atomi F giacciono in posizione assiale.

6. P.F₃Cl₂ angolo della struttura di lewis

L'angolo di legame per una molecola dopo aver adottato una struttura particolare per il corretto orientamento della molecola è costituito da atomi. Calcoliamo l'angolo di legame per PF₃Cl₂.

L'angolo di legame per il PF₃Cl₂ è 90⁰ e 72⁰ rispettivamente per gli angoli di legame assiale ed equatoriale. Qui si osservano due tipi di angoli di legame per i due tipi di orientamento della molecola. I legami assiali sono presenti sull'ibridazione pd dove il carattere s è assente e l'angolo di legame è 90⁰.

• Possiamo anche calcolare l'angolo di legame dal valore di ibridazione
• Usando la regola di bend COSθ = (p-1)/p predice l'angolo di legame
• Per l'ibridazione pd, il carattere p è ½,
• Quindi, l'angolo di legame COSθ = [(1/2)-1]/(1/2)
• Θ = COS^-1(-1) = 180⁰ che non è consentito e sottrai 90⁰ quindi, otteniamo 180⁰ all'90 ottobre⁰= 90⁰

7. P.F₃Cl₂ carica formale della struttura di lewis

Con il concetto di carica formale, possiamo prevedere se la molecola è neutra o carica elettricamente assumendo la stessa elettronegatività. Calcoliamo l'addebito formale di PF₃Cl₂.

Il valore dell'addebito formale per PF₃Cl₂ è zero perché tutte le cariche elettriche sono neutralizzate dalla stessa carica opposta. P ha pentavalente e gli altri cinque alogeni sono monovalenti che sono ugualmente bilanciati. Inoltre, la grandezza dei cationi è neutralizzata dagli anioni e possiede un carattere neutro.

• Calcoliamo l'addebito formale di PF₃Cl₂ dalla formula, FC = N_v - N_lp -1/2 n_bp
• la carica formale presente sulla P è 5-0-(10/2) = 0
• la carica formale presente sulla F è 7-6-(2/2) = 0
• la carica formale presente sul Cl è 7-6-(2/2) = 0
• quindi, la carica formale complessiva presente 0+0+0 = 0

8. P.F₃Cl₂ ibridazione

La miscelazione di due orbitali atomici per ottenere un nuovo orbitale ibrido di energia equivalente è nota come ibridazione. Esploriamo l'ibridazione di PF₃Cl₂ in dettaglio.

La P centrale nel PF₃Cl₂ è sp³d ibridato che è confermato dalla tabella seguente,

• Possiamo calcolare l'ibridazione con la formula della convenzione, H = 0.5(V+M-C+A),
• Quindi, l'ibridazione di P centrale è, ½(5+5+0+0) = 5 (sp³d)
• Un orbitale s e tre orbitali p e un orbitale d di P sono coinvolti nell'ibridazione.
• Anche le coppie solitarie di F e Cl sono coinvolte nell'ibridazione.

9. È PF₃Cl₂ polare o non polare?

La polarità di una molecola dipende dalla presenza del momento di dipolo permanente. Discutiamo se PF₃Cl₂ è polare o no.

PF₃Cl₂ è polare perché la geometria della molecola non è simmetrica. C'è anche una differenza di elettronegatività tra tre atomi, quindi quando viene creato un momento di dipolo tra P e F o P e Cl non sono uguali in grandezza. quindi, nella molecola è presente un momento di dipolo permanente che la rende polare.

10. È PF₃Cl₂ elettrolita?

Una sostanza è chiamata elettrolita quando si dissocia nell'acqua e trasporta elettricità attraverso la soluzione. Vediamo se PF₃Cl₂ è un elettrolita o no.

PF₃Cl₂ agisce come un elettrolita perché nella soluzione acquosa si dissocia per formare ioni fluoruro e cloruro, che sono di natura altamente elettronegativa. Quindi, la soluzione acquosa si carica e trasporta elettricità molto facilmente. La dissociazione è avvenuta in parte per ottenere quegli ioni.

11. È PF₃Cl₂ solubile in acqua?

L'idrolisi dell'acqua rompendo il legame di una molecola per dissolversi in essa è nota come solubile in acqua. Vediamo se PF₃Cl₂ è solubile in acqua o meno.

PF₃Cl₂ è solubile in acqua e il motivo principale alla base di ciò è il legame H. Perché sono presenti due alogeni elettronegativi F e Cl e anche per le dimensioni più piccole sono ideali per un migliore legame H. Quindi, quando hanno formato un legame H con l'acqua, erano anche solubili in acqua.

12. È PF₃Cl₂ solido o gas?

Basato sullo stato fisico a temperatura ambiente in cui una molecola vuole rimanere solida o gassosa. Verifichiamo se esiste come solido o gassoso.

PF₃Cl₂ è una molecola gassosa incolore a temperatura ambiente perché la forza di attrazione di van der Waal tra la molecola è molto bassa, quindi gli atomi sono strettamente legati e separati l'uno dall'altro. Quindi, la densità della molecola diventa molto bassa ed esiste come forma gassosa.

C'è più spazio vuoto presente all'interno della molecola che la rende gassosa a temperatura ambiente, ma quando la temperatura diminuisce, gli atomi si stanno chiudendo ed esistono come un liquido.

13. È PF₃Cl₂ ionico o covalente?

Secondo la regola di Fajan, nessuna molecola ha il 100% di carattere ionico o covalente, viceversa si basa sulla polarizzabilità. Vediamo se PF₃Cl₂   è covalente o ionico.

Come per il modello di legame del PF₃Cl_2, possiamo dire che è una molecola covalente perché P centrale crea cinque legami condividendo cinque elettroni con gli altri atomi sostituenti. Sebbene il legame PF sia polare, sono formati dalla condivisione di elettroni, quindi la molecola è di natura covalente.

P non può polarizzare F e Cl perché il suo potenziale ionico è molto basso, anche in questo caso la polarizzabilità di Cl e F è scarsa, quindi non possono essere polarizzati dal catione. Quindi, hanno un carattere meno ionico e una natura più covalente.

Conclusione

PF₃Cl₂ è una molecola polare covalente di geometria bipiramidale pentagonale. Due atomi F sono presenti nella posizione assiale perché è presente un carattere s minore e secondo la regola del bent, gli atomi elettronegativi preferiscono legare quei siti dell'orbitale ibrido dove è presente il carattere s minore. I restanti atomi F e due Cl sono presenti nel sito equatoriale.

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Biswarup Chandra Dey

Ciao……Sono Biswarup Chandra Dey, ho completato il mio Master in Chimica presso l'Università Centrale del Punjab. La mia area di specializzazione è la Chimica Inorganica. La chimica non è solo leggere riga per riga e memorizzare, è un concetto da comprendere in modo semplice e qui condivido con voi il concetto di chimica che imparo perché vale la pena condividere la conoscenza.