Na3PO4 Lewis Struktura a vlastnosti (13 užitečných faktů)

Na₃PO₄ nebo fosforečnan sodný je sůl molekuly kyseliny fosforečné o molekulové hmotnosti 163.939 g/mol. Budeme diskutovat Na₃PO₄ ve zkratce v tomto článku.

Na₃PO₄ lze považovat za kyselinu fosforečnou, kde jsou všechny tři atomy H nahrazeny třemi atomy Na. kde Na a O nejsou zapojeny do tvorby přímé vazby, spíše jsou připojeny iontovou interakcí. Vazba PO je silnější díky dvojné vazbě a z tohoto důvodu může být vazba Na-O štěpena.

Na₃PO₄ je anorganická silná sůl, protože vzniká ze silné trojsytné kyseliny fosforečné. Pojďme diskutovat o polaritě, Lewisově struktuře, hybridizaci, rozpustnosti, vazebném úhlu a molekulárním tvaru Na₃PO₄ v následujícím článku s patřičným vysvětlením.

1. Jak nakreslit Na₃PO₄ Lewisova struktura?

Lewisovu strukturu Na3PO4 lze vysvětlit oktetovým pravidlem, valenci a tvorbou jednoduché vazby. Nyní se pokusíme nakreslit strukturu Na3PO4.

Počítání celkových valenčních elektronů

Celkový počet valenčních elektronů se počítá jako 32 pro Na₃PO₄a tyto elektrony pocházejí ze tří atomů Na, jednoho P a čtyř atomů O. Takže v podstatě celkové valenční elektrony pro molekulu jsou součtem valenčních elektronů jednotlivých atomů.

Výběr centrálního atomu

Centrální atom má v Lewisově struktuře větší význam, protože pokud jde o centrální atom, ostatní atomy by měly být spojeny požadovaným počtem vazeb. Jako centrální atom je zde zvolen P na základě elektropozitivity a také větší velikosti. Zbývající atomy jsou přítomny v okolí.

Uspokojení oktetu

Elektronů požadovaných podle oktetu je 46, protože každý s blokový prvek potřebuje dva elektrony a p blok osm elektronů k dokončení valenčního orbitálu. Zde všechny atomy dokončují svůj valenční obal sdílením elektronů prostřednictvím kovalentní vazby mezi sebou a uspokojováním svého oktetu vhodnými elektrony.

Uspokojení valence

Elektronů požadovaných pro oktet je 46 a dostupných valenčních elektronů pro molekulu je 32, takže zbývajících 46-32 = 14 elektronů je sdíleno vazbami 14/2 = 7. Pro Na je tedy potřeba minimálně 7 vazeb₃PO₄ konstrukce konstrukce. Všechny atomy musí být spojeny těmito vazbami.

Přiřaďte osamělé dvojice

Po přidání sedmi elektronů, pokud valence není dokončena, by měl být přidán požadovaný počet vazeb. Poté, pokud budou přítomny přebytečné elektrony, pak tyto elektrony existují jako osamocené páry nad tímto konkrétním atomem. Zde má pouze O osamocené páry, které jsou přítomny v jejich valenčním obalu.

2. Na₃PO₄ valenční elektrony

Celkové valenční elektrony pro Na₃PO₄ jsou součtem valenčních elektronů jednotlivého atomu. Spočítejme valenční elektrony pro Na3PO4.

Celkový počet valenčních elektronů přítomných v Na₃PO₄ molekula je 32 a tato čísla jsou součtem valenčních elektronů pro tři atomy Na, jeden P a pro čtyři atomy O. Celkové valenční elektrony molekuly jsou tedy součtem valenčních elektronů jednotlivých atomů.

• Valenční elektrony pro atom Na je 1 ([Ne]3s¹)
• Valenční elektrony pro atomy P jsou 5 ([Ne]3s²3p³)
• Valenční elektrony pro každý atom O jsou 6 ([He]2s²2p⁴)
• Takže celkové valenční elektrony pro Na3PO4 jsou 1+(1*2)+5+(6*4) = 32

3. Na₃PO₄ Lewisova struktura osamělé páry

Osamělé páry nad Na₃PO₄ jsou ty, které jsou přítomny ve valenčním orbitalu, ale nejsou zapojeny do vazby, ale účastní se reakce. Počítejme osamocené páry Na₃PO₄.

Celkem osamělé páry nad Na₃PO₄ molekula je 16 elektronů, což znamená 8 párů osamělých párů, které jsou přisouzeny ze čtyř atomů O. Pouze O obsahuje osamocené páry v Na₃PO₄ molekula, protože má více valenčních elektronů než jejích vazebných elektronů. Na, H a P nemají žádné osamocené páry.

• Počítejme osamocené páry jednotlivého atomu vzorcem, osamocené páry = elektrony přítomné ve valenčním orbitalu – elektrony podílející se na tvorbě vazby
• Osamělé páry přítomné na atomu Na jsou 1-1 = 0
• Osamělé páry přítomné na atomu P jsou 5-5 = 0
• Osamělé páry přítomné nad každým tomem Oa jsou 6-2 = 4
• Každý O tedy obsahuje dva páry osamocených párů a celkový počet osamocených párů přítomných v molekule Na3PO4 je 2*4 = 8 párů.

4. Zapnuto₃PO₄ pravidlo oktetu Lewisovy struktury

Každý atom po vytvoření vazby se snaží doplnit svůj oktet přijetím vhodného počtu elektronů ve valenčním orbitalu. Pojďme diskutovat o oktetu Na₃PO₄.

Na₃PO₄ poslouchá oktet během tvorby vazby, protože všechny atomy jsou neúplné valenční orbitální. Na je blokový prvek, takže potřebuje dva elektrony ve svém valenčním orbitalu, kde P a O jsou p blokové prvky, takže potřebují osm elektronů. Během tvorby vazby bude celková potřeba elektronů podle oktetu 46.

Každý Na tvoří jednoduchou vazbu s O a sdílí dva elektrony

5. Zapnuto₃PO₄ tvar Lewisovy struktury

Tvar molekuly je určen VSEPR a přítomností centrálního atomu a okolního atomu pro správné uspořádání. Předpokládejme tvar Na₃PO₄.

Na₃PO₄ přijala tetraedrickou geometrii, kterou lze určit podle následující tabulky -

Tetraedrální je nejlepší geometrie pro tetra-koordinované molekuly, jako je AX₄ podle VSEPR (Valence Shell Electrons Pair Theory) bez osamocených párů nad centrálním atomem, jako je Na₃PO₄. P je přítomen ve středu tetraedrické části.

6. Na₃PO₄ úhel Lewisovy struktury

Vazebný úhel je úhel, který svírá centrální atom a další atomy v přijaté geometrii pro správnou orientaci. Vypočítejme vazebný úhel pro Na₃PO₄.

Vazebný úhel pro Na₃PO₄ molekula kolem centrálního atomu je 109.5⁰. Toto je ideální hodnota vazebného úhlu pro tetraedrickou molekulu a tento velký vazebný úhel, v molekule je přítomno menší sterické odpuzování na rozdíl od čtvercového plánovače, kde je vazebný úhel 90⁰ a odpor bude vyšší.

• Hodnotu vazebného úhlu lze vypočítat hybridizační hodnotou centrálního atomu.
• Vzorec vazebného úhlu podle Bentova pravidla je COSθ = s/(s-1).
• Centrální atom P je sp³ hybridizované, takže znak s je zde 1/4^th
• Vazebný úhel je tedy COSθ = {(1/4)} / {(1/4)-1} =-( 1/3)
• Θ = COS^-1(-1/3) = 109.5⁰
• Takže z hybridizační hodnoty je vazebný úhel pro vypočtenou a teoretickou hodnotu stejný.

7. Na₃PO₄ struktura formální náboj

Formální náboj může předpovídat náboj přítomný na jednotlivém atomu v molekule za předpokladu stejné elektronegativity. Předpokládejme formální náboj Na₃PO₄.

Projekt formální poplatek hodnota pro Na₃PO₄ je nula, protože molekula je nulová, veškerý náboj nesený kationtem je neutralizován anionty. Protože jsou stejné co do velikosti, ale opačného znaménka. V molekule je sice přítomna dvojná vazba, ale nabitá je plně uspokojena valencí.

• Formální náboj Na3PO4 lze vypočítat podle vzorce, FC = N_v - N_lp -1/2 N_bp
• Formální náboj přítomný na atomu Na je 1-0-(2/2) = 0
• Formální náboj přítomný na atomu P je 5-0-(10/2) = 0
• Formální náboj přítomný na každém atomu O je 6-4-(4/2) = 0
• Celkový formální náboj přítomný v molekule je tedy nulový.

8. Na₃PO₄ hybridizace

Vytvořit nový hybridní orbital s ekvivalentní energií podstoupí centrální atom hybridizace v kovalentní vazbě. Dejte nám vědět hybridizaci Na₃PO₄.

Centrální P v molekule Na3PO4 je sp³ zde hybridizované, což lze určit podle následující tabulky -

• Hybridizaci můžeme vypočítat podle konvenčního vzorce, H = 0.5(V+M-C+A),
• Hybridizace centrálního P je tedy ½(5+3+0+0) = 4 (sp³)
• Na hybridizaci se podílí jeden s orbital a tři p orbitaly P.
• Dvojná vazba mezi P a O není zapojena do hybridizace.

9. Na₃PO₄ Rozpustnost

Rozpustnost molekuly v konkrétním rozpouštědle závisí na disociaci molekuly v tomto roztoku. Pojďme diskutovat o tom, zda Na₃PO₄ je nebo není rozpustný ve vodě.

Na₃PO₄ může být rozpustný ve vodě disociací iontů a stává se v ní rozpustným. Hlavním důvodem, proč je přítomen atom H, je, že se může podílet na tvorbě H-vazby. Dokonce ani PO vazba není tak silná, takže může být disociována na ionty, když se stane rozpustným ve vodě.

Na₃PO₄ může být rozpustný v jiném rozpouštědle, např.

• CHCl₃
• CCl₄
• Methanol
• Benzen
• CS₂ (nerozpustný)

10. Je Na₃PO₄ pevné nebo kapalné?

Fyzikální stav molekuly závisí na entropii přítomné v molekule a použité teplotě. Podívejme se, zda Na₃PO₄ je pevná nebo ne.

Na₃PO₄ je pevná molekula bílého krystalu, protože obsahuje hydratovanou část. Pokud je v mřížkové struktuře přítomna hydratovaná část, mřížka zesílí a entropie molekuly se sníží a může existovat jako pevná forma při pokojové teplotě.

11. Je Na₃PO₄ polární nebo nepolární?

O molekule se říká, že je polární, pokud má trvalou nenulovou hodnotu dipólového momentu a rozdíl elektronegativity. Podívejme se, zda Na₃PO₄ je polární nebo ne.

Na₃PO₄ je polární molekula, protože má asymetrickou strukturu a z tohoto důvodu je dipólový moment, který proudí z atomů P do O, nezávislý na směru. V molekule probíhají čtyři toky dipólových momentů, ale jsou v různých směrech a navzájem se neruší, takže je polární.

Tetraedrická geometrie není symetrická kolem centrálního toma a čtyři směry nejsou rovnoměrně rozloženy, takže tetraedrická molekula je vždy polární.

12. Je Na₃PO₄ kyselé nebo zásadité?

Podle Arrheniovy teorie ve vodném roztoku uvolňujícím H⁺ a OH^- je považován za kyselinu nebo zásadu. Podívejme se, zda Na₃PO₄ je kyselina nebo ne.

Na₃PO₄ není ani kyselý, ani zásaditý, spíše je to sůl kyseliny fosforečné, protože všechny kyselé protony v kyselině fosforečné jsou nahrazeny atomy Na. Vzhledem k tomu, že se tvoří ze silné kyseliny, je to silná sůl, ale kvůli prázdnému orbitalu P může přijmout elektron a chová se jako Lewisova kyselina.

Je to ternární sůl, protože se může vytvořit neutralizační reakcí tří ekvivalentních bází a jedné trojsytné kyseliny. Konjugovanou bází molekuly je také fosfát, který má více stabilizovanou rezonanci.

13. Je Na₃PO₄ elektrolyt?

Látka se nazývá elektrolyt, který může být ionizován ve vodném roztoku a přenášet elektřinu. Podívejme se, zda Na₃PO₄ je elektrolyt nebo ne.

Na₃PO₄ je silný elektrolyt, protože když je disociován ve vodném roztoku, pak se ionizuje na Na⁺a PO₄^3-. Všechny výše uvedené částice jsou vysoce nabité a jejich pohyblivost je velmi vysoká, takže mohou přenášet elektřinu velmi rychlejším způsobem. V roztoku tedy může působit jako silný elektrolyt.

14. Je Na₃PO₄ iontové nebo kovalentní?

Na teorii polarizovatelnosti podle Fajanova pravidla můžeme předpovědět, zda má molekula iontovou nebo kovalentní povahu. Zkontrolujeme, zda Na₃PO₄ má iontovou nebo kovalentní povahu.

Na3PO4 je kovalentní molekula, protože centrální atom P prochází hybridizací za vzniku správné kovalentní vazby. Také všechny atomy v molekule vytvářejí vazbu prostřednictvím sdílení elektronů rovnoměrně. Přestože má vazba mírně polární charakter, molekula je kovalentní podle Fajanova pravidla.

Na základě polarizovatelnosti a polarizační síly vykazuje mírně iontový charakter.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Na₃PO₄ existuje v hydratované formě jako Na₃PO₄. 12 hodin₂O, díky přítomnosti molekul vody je velmi rychle rozpustný ve vodě. Soda a zeolity jsou substituované produkty vytvořené z Na₃PO₄. Používá se také v potravinářských přídatných látkách.

Také čtení:

• Ch3no2 Lewisova struktura
• Struktura Xe Lewise
• Lewisova struktura N2h2
• Lewisova struktura K2s
• Asf3 Lewisova struktura
• Lewisova struktura kyseliny uhličité
• Lewisova struktura Ch2s
• Lewisovy struktury Pf6
• Lewisova struktura Pf5
• Xeof4 Lewisova struktura

Biswarup Chandra Dey

Ahoj……já jsem Biswarup Chandra Dey, dokončil jsem magisterské studium chemie na Central University of Punjab. Mým oborem je anorganická chemie. Chemie není jen o čtení řádek po řádku a memorování, je to koncept, kterému lze snadno porozumět, a zde s vámi sdílím koncept chemie, který se učím, protože o znalosti stojí za to se o ně podělit.