P2H4 Lewis Struktura a vlastnosti: 15 úplných faktů

by

Difosfin (P2H4) je anorganická sloučenina s různými chemickými vlastnostmi. Pojďme studovat Lewisovu strukturu P2H4.

P2H4 má molekulovou hmotnost 65.9 g/mol a je také známý jako difosfát. Taje při teplotě 99 stupňů Celsia a vaří při teplotě 63.5 stupně Celsia. Méně symetrický gauche tvar je přijat difosfinem ve vzdálenosti PP 2.219 angstromů.

Pojďme projít P2H4 Lewisova struktura, tvar, valenční elektrony, hybridizace a další podrobnosti níže.

Jak nakreslit P2H4 Lewisova struktura?

Lewisova elektronová tečková struktura popisuje všechny vazby v molekule, včetně konečných osamocených párů mezi vazebnými atomy. Nakreslíme P2H4 Lewisova struktura níže.

Celkový počet valenčních elektronů v P2H4:

P2H4 molekuly mají celkem 14 valenčních elektronů. Prvek skupiny 15 periodické tabulky je fosfor. V důsledku toho je ve fosforu 5 valenčních elektronů. Skupina 1 periodické tabulky obsahuje vodík. Vodík má tedy valenční elektron 1.

Vyberte centrální atom v P2H4:

Střední atom je atom fosforu (P) a vnější atomy jsou atomy vodíku (H). Při srovnání elektronegativy vodíku (H) k fosforu (P) je vodík méně elektronegativní. Pokud však poskytnutá molekula obsahuje vodík, vždy jej umístěte ven.

Mezi každý atom vložte elektronový pár, abyste je spojili:

P2H4 molekula je tvořena chemickým spojením a ilustruje chemickou vazbu mezi atomy fosfor-fosfor a fosfor-vodík, přičemž mezi ně je umístěn pár dvou elektronů.

Dokončete oktet (nebo duplet) v P2H4:

  • Vodík je vnější atom a tvoří duplet v P2H4 Lewisova struktura, protože k dokončení vnějšího obalu potřebovala pouze dva elektrony. 
  • Středový atom fosforu na druhé straně potřeboval dva elektrony, aby dokončil svůj oktet.
  • A jakmile byl vodíkový duplet dokončen, zbyly čtyři valenční elektrony, které byly použity k dokončení oktetu každého atomu fosforu.

Stabilita P2H4 Lewisova struktura musí být ověřena v závěrečné fázi:

Pro ověření stability Lewisových struktur lze použít koncept formálního náboje. Jak atom vodíku (H), tak atom fosforu (P) mají formální náboj nula. Níže zmíněný P2H4 struktura je nezměněna a má stabilní Lewisovu strukturu. Obraz Lewisovy struktury P2H4 je zobrazeno níže:

Lewisova struktura p2h4
 Lewisova struktura P2H4

P2H4 Lewisova struktura formální poplatek

Výpočtem formálního náboje na každém atomu se určí, zda je Lewisova struktura stabilní nebo ne. Pojďme zjistit formální náboj v P2H4.

P2H4 Má- formální poplatek z nuly. Formální výpočet poplatku se provádí pomocí vzorce;

Fc (formální poplatek) P2H4 =(VE) valenční elektrony ve volném stavu P2H4 – (NE)nevazebné elektrony v P2H4 – ½ (BE) vazebných elektronů v P2H4.
Formální tabulka poplatků na P2H4 je zobrazeno níže:

Zapojené atomy
v P2H4		Mocenství
elektrony
(VE)		Nevazebné
elektrony
(NE)		Lepení
elektrony
(BÝT) 		Formální
poplatek
(FC)
Centrální atom
(P)		526/2(5-2-6/2)
=0
Vnější atom
(H)		102/2(1-0-2/2)
=0
FC na P2H4 Lewisova struktura, P = 0, H = 0, P2H4 =0

P2H4 valenční elektrony

Elektrony, které se nacházejí na nejvzdálenější dráze atomu, jsou známé jako valenční elektrony. Vypočítejme valenční elektron v P2H4.

P2H4 molekula má celkem 14 valenčních elektronů.

  • Každý atom fosforu (P) přispívá pěti valenčními elektrony.
  • Každý atom vodíku (H) přispívá jedním valenčním elektronem.
  • Molekula P2H4 má tedy Valenční elektrony= (5(2) + 1(4) = 14).

P2H4 pravidlo oktetu Lewisovy struktury

Oktetové pravidlo vysvětluje, jak by se atom přirozeně snažil získat, ztratit nebo sdílet elektrony, aby získal 8 elektronů. Pojďme zkontrolovat, zda P2H4 splnilo pravidlo oktetu nebo ne.

P2H4 splňuje pravidlo oktetu. Atomy vodíku společně tvoří duplet. Výše uvedená struktura navíc využívá pouze 10 valenčních elektronů z molekuly P2H4.

  1. P2H4 molekula má celkem 14 valenčních elektronů.
  2. Tedy 14 – 10 = 4 je zbývající počet elektronů, které musí být zachovány na atomech fosforu v jádru.
  3. Proto jsou tyto čtyři elektrony nebo dva páry elektronů na centrálních atomech fosforu.
  4. V každém atomu fosforu je 8 elektronů. Atomy fosforu jsou tedy stabilní a pravidlo oktetu je splněno.

P2H4 Lewisova struktura osamělé páry

Valenční elektronový pár atomu známý jako osamělý pár se nepodílí na tvorbě vazeb. Pojďme určit, kolik osamělých párů je v P2H4.

P2H4 molekula se skládá z jednoho osamoceného páru na každém atomu fosforu. Tyto osamocené páry doplňují oktet fosforu, aniž by se účastnily vazby. Výsledkem je, že jádrový atom P2H4 má ve své Lewisově struktuře dva osamocené páry (14-10=4) na dvou fosforech.

P2H4 tvar Lewisovy struktury

Rovnovážný stav molekuly, kdy má v systému nejnižší energii, označujeme jako tvar. Podívejme se na P2H4 tvar molekuly.

P2H4 má čtyřboký tvar a pyramidální geometrii. Atom fosforu se skládá ze dvou atomů vodíku, jeden nalevo a jeden napravo. Jednopárový elektron fosforu a sdílené párové elektrony, které jej obklopují, budou vzájemně odolávat.

  • V důsledku toho se od sebe oddělí a na každé fosforové straně bude přítomna trigonální pyramida.
  • P2H4 molekulární geometrie je pyramidální.
  • Tetraedral P2H4 Elektronová geometrie, podle VSEPR Model AX3n1.
  • Obrázek je zobrazen níže:
Lewisova struktura p2h4
3D zobrazení P2H4 tvar Lewisovy struktury

P2H4 hybridizace

Celkový počet vázaných atomů obklopujících atom jádra a osamocený pár, který má, se přidává k hybridizačnímu číslu. Pojďme zjistit hybridizaci v P2H4.

P2H4 lewis structure má Sp3 hybridizace. Počet vázaných atomů vázaných na fosfor plus počet osamocených párů na fosforu se rovná počtu hybridizací P2H4.

  • Jeden osamocený pár a tři vázané atomy na fosforu, podle P2H4 Lewisova tečková struktura. 
  • Proto P2H4 má hybridizační číslo (3 + 1) = 4. 
  • Pro hybridizační číslo čtyři, každý atom fosforu v P2H4 molekula podstoupí Sp3 hybridizace.

P2H4 úhel Lewisovy struktury

Úhel mezi dvěma blízkými vazbami, měřený geometricky, je známý jako úhel vazby. Pojďme mluvit o P2H4 vazebný úhel.

V P2H4Vazebný úhel mezi HPH a PPH bude mezi 96.2° a 94°. Vazebný úhel atomů s hybridizací Sp3 je typicky 109.5°. Snižte vazebný úhel do určité míry, protože každý atom fosforu v P2H4 má jeden osamělý pár.

je P2H4 pevné nebo kapalné?

Dokud jsou všechny molekuly látky hustě zabaleny a mají konzistentní tvar, je považována za pevnou látku. Pojďme zjistit, zda P2H4 je pevná nebo kapalná.

P2H4 je spíše bezbarvá kapalina než pevná látka. Vzhledem ke slabé vazbě PP je stav molekuly kapalný. Jedním z několika binárních hydridů fosforu je tato bezbarvá kapalina. Nečistoty jsou obvykle příčinou vznícení vzorků fosfinu ve vzduchu.

je P2H4 rozpustný ve vodě?

Rozpustnost molekuly ve vodě závisí na povaze a podmínkách její rozpustnosti. Pojďme zkontrolovat, zda P2H4 se rozpouští ve vodě nebo ne.

P2H4 ve vodě se rozpouští velmi pomalu. Ale je málo rozpustný v jiných organických rozpouštědlech. Při uchovávání difosfin (P2H4) samovolně vzplane a rozloží se.

je P2H4 polární nebo nepolární?

Polarita a nepolarita molekul je řízena jejich geometrií a strukturními vzory. Pojďme zkontrolovat, zda P2H4 je polární nebo ne.

P2H4 molekula je nepolární. Má jeden osamocený pár na každém fosforu a Sp3 hybridizaci na obou fosforech. Vazba PP je vytvořena jedním hybridem každého orbitalu. 

  • Vazba PP je však nepolární, protože má stejnou elektronegativitu, zatímco vazba PH je polární, protože fosfor a vodík mají mírně odlišné elektronegativity.
  • P2H4 molekula je nepolární, protože osamocené páry přítomné na fosforu se snaží odpuzovat vázané páry.
  • Přítomnost osamocených párů na každém fosforu narušuje strukturu molekuly. Proto je zbytečné, aby zanedbávali dipólový moment vytvořený spojkou.
  • Dipólový moment 0 D je součtem momentů čtyř vazeb PH a dvou osamocených elektronových párů. 
  • P2H4 je v důsledku toho nepolární molekula.

je P2H4 molekulární sloučenina?

Skupiny dvou nebo více atomů, které jsou spolu chemicky vázané, se označují jako molekuly. Podívejme se, zda P2H4 je molekulární nebo ne.

P2H4 je molekulární sloučenina, protože jde o stabilní molekulu se stejným chemickým vzorcem jako hydrazin (NH2-NH2). Každý ze dvou atomů fosforu v hybridu sp3 má tři páry vazeb a jeden pár elektronů.

  • Atomy fosfor-fosfor a fosfor-vodík chemicky interagují za vzniku P2H4 molekula.
  • Tento výsledek by byl vytvoření pyramidální konfigurace.

je P2H4 kyselina nebo zásada?

Lewisovy báze mohou nabídnout jeden pár elektronů, ačkoli chemická sloučenina sůl nemá žádný čistý náboj. Pojďme zkontrolovat, zda P2H4 je kyselina nebo ne.

P2H4 působí jako lehký základní znak. Protože oba fosfory obsahují osamocené páry elektronů, které lze snadno darovat elektrofilu. Obecně jsou báze donory elektronových párů. 

  • Nechová se jako kyselina, protože polarita vazeb není o mnoho vyšší
  • Ale protože vodík je pevně vázán na atomy P.
  • Jeho pH se blíží 6, což z něj činí velmi slabou kyselinu.
  • Osamělá dvojice však odhaluje i podstatně méně zásadní postavu.

je P2H4 elektrolyt?

Když je elektrolyt rozpuštěn ve vodě, probíhá téměř celá jeho ionizace. Pojďme zjistit, zda P2H4 je elektrolyt.

P2H4 není elektrolyt, protože se nerozděluje na ionty.

P2H4 + H2 → 2 PH3

je P2H4 sůl?

Když se spojí silná kyselina a zásada, vznikne sůl. Podívejme se trochu více na P2H4 Lewisova struktura.

P2H4 není molekula soli, protože vyžaduje úplnou disociaci iontů. Pokud molekula nemá kladné i záporné ionty, nemůže disociovat. Proto nechovejte sůl.

je P2H4 iontové nebo kovalentní?

Sdílením elektronů mohou dva atomy vytvářet kovalentní vazby. Prozkoumejme myšlenku, že P2H4 je kovalentní nebo ne.

P2H4 je kovalentní sloučenina spíše než iontová. Protože se jedná o anorganické sloučeniny a oba atomy potřebují získat elektrony. To je způsobeno přítomností kovalentního spojení mezi atomy fosforu a vodíku. Fosfor a vodík mají téměř podobná oxidační čísla. 

Proč investovat do čističky vzduchu? 

P2H4 molekula má 14 valenčních elektronů, z toho dva páry elektronů a pět párů vazeb. Lewisova struktura P2H4 s hybridizovanými Sp3 molekula. Monofosfid vápenatý také označovaný jako Ca2+ derivát P24- se hydrolyzuje za vzniku difosfinu (P2H4).

                   

Také čtení: