Struktura a vlastnosti P2O5 Lewis (15 důležitých faktů)

P2O5 (Phosphorus pentoxide) je nekovový oxid, ve kterém jsou dva atomy fosforu spojeny pěti atomy kyslíku. Podívejme se na některé podrobnosti o P2O5

P2O5 má molekulovou hmotnost 283.9 g/mol. Má gramáž 2.30 g/cm3 hustota. Při rychlejším zahřátí může sublimovat při 423 °C při tlaku vzduchu. S atomy fosforu všechny ostatní atomy kyslíku vytvořily dvojné vazby. P2O5 se jeví jako bílý monoklinický prášek nebo jako krystal.

Dovolte nám poskytnout podrobný popis P2O5 Lewisova struktura, tvar, valenční elektrony, hybridizace a další níže.

Jak nakreslit P2O5 Lewisova struktura?

Lewisova elektronová tečková struktura popisuje všechny vazby v molekule, včetně zbývajících osamocených párů mezi vazebnými atomy. Zde je postup pro kreslení P2O5 Lewisova struktura.

Celkový počet elektronů v P2O5 valenční mušle:

P2O5 se skládá z fosforu (P) a kyslíku (O). Vnější plášť prvku P skupiny 15 periodické tabulky má pět elektronů. O je ve skupině 16 periodické tabulky a má šest elektronů ve svém nejvzdálenějším obalu. 5*2 + 6*5 = 40 je celkový počet valenčních elektronů.

Výběr centrálního atomu:

Středový atom P2O5 by měl být atom fosforu. Při porovnání hodnot elektronegativity fosforu (P) a kyslíku (O) se zjistí, že atom fosforu je méně elektronegativní. Dva atomy fosforu tedy vyplňují dvě střední polohy a pět atomů kyslíku obklopuje fosfor.

Umístěte osamocené páry (zbývající valenční elektrony) a v případě potřeby vytvořte kovalentní vazbu:

  • Celkové páry valenčních elektronů = sigma vazby + koláčové vazby + osamocené páry valenčního obalu.
  • Existuje celkem 20 elektronových párů, které lze identifikovat jako vazby a osamocené páry.
  • Nyní zbývá pouze čtrnáct (20-6=14) osamělých párů k označení na atomech.
  • Zbývající elektronové páry by měly být použity k vytvoření značek na vnější straně atomů.
  • Tři osamocené páry budou převzaty čtyřmi vnějšími atomy kyslíku.
  • Dvanáct elektronových párů bylo nyní označeno jako osamělé páry na vnější straně atomů kyslíku.
  • Dva osamocené páry na centrálním atomu kyslíku.

Pokud existují náboje, označte je na atomech:

Každý atom obsahuje náboje. Každý vnější atom kyslíku je nabitý záporně, zatímco každý atom fosforu je nabitý kladně. Je důležité označit tyto náboje jako nejstabilnější. Vypočítáme tedy formální náboj pro stabilní strukturu.

Konečná struktura P2O5:

Když mají atomy nejmenší náboje, struktura je velmi stabilní. Protože většina atomů v P2O5 struktura má náboje, struktura je velmi nestabilní. V důsledku toho můžeme postupně snižovat náboje atomů přeměnou osamělých párů na vazby a konečná struktura je taková, jak je ukázáno níže:

Lewisova struktura p2o5
P2O5 Lewisova struktura

P2O5 Lewisova struktura formální poplatek

Molekuly mají náboj, který odráží jejich počet elektronů ve srovnání s izolovanými neutrálními atomy. Vypočítejme formál v P2O5.

P2O5 má nulové formální poplatky. K určení formálního náboje P2O5 molekule, použijte následující vzorec: Formální náboj = Valenční elektrony v P2O5 – osamocené elektrony v P2O5 – ½ vázaných párových elektronů v P2O5.

Formální tabulka poplatků na P2O5 je zobrazeno níže:

Zapojené atomy
v P2O5
Mocenství
elektrony
Osamělý pár
elektrony
Lepení
elektrony 
Formální
poplatek
Centrální atom
(P)
5010/2(5-0-10/2)
=0
Vnější atom
(NEBO)
644/2(6-4-4/2)
=0
Formální obvinění P2O5 Lewisova struktura, P = 0, O = 0, P2O5 =0

P2O5 valenční elektrony

Valenční elektrony jsou elektrony, které se nacházejí na nejvzdálenější dráze atomu. Najděte valenční elektrony v P2O5.

P2O5 Lewisova struktura obsahuje celkem 10 + 30 = 40 valenčních elektronů. Periodická tabulka je zde důležitá, protože fosfor je ve skupině 15 a kyslík ve skupině 16. Každý z nich má pět a šest valenčních elektronů.

  • P má valenční elektrony 2*5=10.
  • O má valenční elektron= 5*6.
  • Celkový počet valenčních elektronů v P2O5 je 10+ (5*6)=40.

P2O5 pravidlo oktetu Lewisovy struktury

Oktetové pravidlo říká, že atom je nejstabilnější, když má jeho valenční obal osm elektronů. Pojďme zkontrolovat, zda P2O5 splnilo pravidlo oktetu nebo ne.

P2O5 splnilo oktetové pravidlo použitím valenčních elektronů. Zbývá označit na atomech pouze 14 osamocených párů. Tři osamocené páry jsou umístěny na čtyřech atomech kyslíku (vně), aby dokončily svůj oktet.

Dva osamocené páry jsou umístěny na jednom atomu kyslíku (uvnitř) mezi dvěma fosfory. Každý atom kyslíku v tomto systému dokončil svou oktetovou konfiguraci.

P2O5 Lewisova struktura osamělé páry

Elektrony s osamělým párem jsou nesdílené elektrony, které zůstávají v chemikálii nebo molekule po vytvoření vazby. Podívejme se na P2O5 osamělý párový elektron.

P2O5 má celkem 20 osamocených párů na atomech kyslíku. Dva atomy fosforu v P2O5 molekula nemá žádný osamocený pár, zatímco pět atomů kyslíku má každý dva osamocené páry. P2O5 molekula má 20 osamocených párů a 6 vazebných párů.

P2O5 tvar Lewisovy struktury

Struktury jsou vytvářeny a spojovány, zatímco objekty jsou formovány svými prostorovými obrysy. Pojďme si podrobně prostudovat P2O5 struktura.

P2O5 molekula má trigonální rovinný tvar a geometrii. Podle teorie VSEPR obecný vzorec AXn (AX3). Fosfor, náhradní AX3 pro atom jádra, působí jako centrální atom v P2O5. X označuje počet okolních atomů a n znamená tři.

  1. Molekulární geometrie a elektronová geometrie P2O5 = Trigonální rovina.
  2. Existuje v polymorfismu nebo ve více než jedné krystalické formě. Metastabilní forma, která je také známá jako běžná forma, je nejstabilnější. 
  3. Během tvorby čtyřstěnu dva atomy kyslíku darují své koncové elektrony opačným vazbám kyslík-fosfor, čímž se vytvoří koncová vazba P=O.
  4. Vzhledem k délce vazby P=O 143 pm je délka její vazby PO sigma 160 pm.
  5. Níže je obrázek, který vysvětluje jeho strukturu:
Lewisova struktura p2o5
Struktura P2O5 od Wikimedia

P2O5 úhel Lewisovy struktury

Geometrický úhel tvořený dvěma sousedními vazbami je známý jako úhel vazby. Pojďme diskutovat o vazebném úhlu P2O5 molekula.

P2O5 má dva úhly spoje, úhel spoje 102° OPO a úhel spoje 123° POP. Je to proto, že Van der Waalsovy síly působí jako vazby, které drží jeho molekuly pohromadě. Níže je obrázek úhlu vazby:

Lewisova struktura p2o5
Vazebný úhel P2O5

P2O5 hybridizace

Podobné energetické hladiny mohou interagovat a vytvářet nové, disipativní orbitaly, které mají méně energie, ale jsou stabilnější. Vypočítejme hybridizaci v P2O5.

P2O5 má ve své Lewisově struktuře hybridizaci sp2. Hybridizace se vypočítá pomocí vzorce sterického čísla: sterické číslo v P2O5 molekula = Centrální atom P s osamoceným párem + Centrální atom P se třemi vázanými atomy (každý ze tří atomů kyslíku).

  • Stérické číslo je v tomto případě 0+3 = 3.
  • Stérické číslo je tři, což ukazuje na hybridizaci sp2.

je P2O5 pevné nebo kapalné?

Známá hmotnost a objem, těsné balení a specifická hmotnost a objem definují tvar pevných látek. Promluvme si o tom, zda P2O5 je pevná nebo ne.

P2O5 (oxid fosforečný) je spíše pevná než kapalná látka. Látka je bílá a krystalická. Existuje několik forem této látky, ale nejčastěji je identifikována empirickým vzorcem P2O5.

  • To je způsobeno přítomností několika amorfních nebo skelných pevných látek, jakož i čtyřmi rozpoznanými krystalickými polymorfy.
  • Nejstabilnější forma P2O5 je hexagonální nebo alfa modifikace.
  • Tato forma se skládá z P4O10 molekuly.

je P2O5 rozpustný ve vodě?

Rozpustnost je známá tím, jak dobře se chemická látka může rozpustit v rozpouštědle, jako je voda. Podívejme se, jak rozpustný P2O5 je ve vodě.

P2O5 je rozpustný ve vodě a většinu času produkuje kyseliny fosforečné. Má silnou afinitu k vodě a extrahuje vodu z anorganických a organických sloučenin. To z něj dělá vysoce účinnou dehydratační složku.

Proč P2O5 je rozpustný ve vodě?

P2O5 je rozpustný ve vodě, protože produkuje různé kyseliny s různou stechiometrií. Reakce je následující:

  • Pokud reakce zahrnuje 1 mol vody, vznikne kyselina metafosforečná,

                     P2O5 + H2O —-> 2 HPO3.

  • Při reakci se 2 moly vody vznikla kyselina parafosforečná,

                      P2O5 + 2H2O —-> H4P2O7

  • Pokud se reakce účastní 3 moly vody, vzniká kyselina ortofosforečná,

                      P2O5  + 3H2O —-> 2 H3PO4

je P2O5 polární nebo nepolární?

Elektronegativita, elektronová disperze a dipólový moment molekuly musí být pochopeny, abychom pochopili její polaritu. Pojďme mluvit o P2O5 polární nebo nepolární.

P2O5 Lewisova struktura je polární. To je podle Paulingovy stupnice, pokud se elektronegativita atomu liší od druhého o více než 0.5, bude se tento atom chovat polární.

  • Elektronegativita fosforu je 2.19 je nižší než u kyslíku má 3.44. 
  • Výsledkem je, že kyslík má silnější sklon k sobě přitahovat elektron.
  • Rozdíl elektronegativity mezi fosforem a kyslíkem je větší než (3.44 – 2.19 = 1.5).

Proč P2O5 je polární?

P2O5 vytváří vysoce polární materiály, protože některé dipólové momenty jsou přítomny v molekulách v důsledku změn v elektronegativitě. Polární povaha také závisí na dvou faktorech:

  • Dipolový moment 
  • Molekulární geometrie

je P2O5 molekulární sloučenina?

Chemicky složené látky spadají do kategorie čistých materiálů, které jsou molekulární. Pojďme zjistit, zda P2O5 je molekula.

P2O5 je molekulární sloučenina. Je molekulární díky gravitační síle prvku a elektrony, které sdílí ve vazbě s jinými prvky, jsou měřeny jeho elektromagnetickou hodnotou. 

je P2O5 kyselina nebo zásada?

Typ prvku, který tvoří oxidy, určuje typ oxidů, které se tvoří. Pojďme zjistit, zda P2O5 je kyselina nebo zásada.

P2O5 je spíše kyselina než zásada. Je to kyselá látka, která ve spojení s vodou poskytuje kyselinu fosforečnou. Jeho oxidační stav je extrémně vysoký u oxidu fosforečného. Uvedená kyselina bude produkována exotermickou reakcí s vodou.

P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 

Tyto molekuly produkují své oxoanionty a H+ když interagují s vodou jako v reakci níže:

  • SO3 +H2O → SO42- + 2H+
  • P2O5 + 3H2O → 2PO3-4 + 6H+

je P2O5 elektrolyt?

Voda nebo jiné chemikálie rozpouštějí elektrolyty, které po rozpuštění vedou elektrický proud. Pojďme zjistit, zda P2O5 je elektrolyt nebo ne.

P2O5 není jednotlivě elektrolytem kvůli nekovové formě oxidu a dimeru. Je to proto, že jsou umístěny na stejných stranách periodické tabulky. Kombinace elektrolytů v systémech je možná pouze tehdy, když následuje Li2OB2O3-P2O5 (skleněný elektrolyt na bázi lithia).

je P2O5 sůl?

Chemická sloučenina sůl se skládá z kationtů a aniontů, i když nemá žádný čistý náboj. Pojďme zjistit, zda P2O5 je sůl nebo ne.

P2O5 není sůl. Je to kyselá sloučenina ve vodě. Nechová se jako sůl, protože nejvzdálenější elektrony se stávají sdílenými v kovalentních spojeních mezi oběma jádry kvůli relativně malému rozdílu ve velikosti mezi P a O

je P2O5 iontové nebo kovalentní?

Kovalentní vazba mezi dvěma nekovovými prvky je běžným indikátorem toho, že molekula je kovalentní. Pojďme najít P2O5 je iontový nebo kovalentní.

P2O5 je kovalentní spíše než iontová sloučenina. Molekula je polární kovalentní, protože se nachází v oxidech nekovů, jako je SO3. Je kovalentní, protože rozdíl v elektronegativitě je větší než 1.4. Atomy kyslíku působí na sdílené elektrony silněji než atomy fosforu.  

Proč investovat do čističky vzduchu?

Jak P2O5 krystalizuje, má alespoň čtyři polymorfy. Jedná se o metastabilní formu P4O10 molekuly, které jsou nejoblíbenější. P2O5 je kovalentní polární molekula. Je to hygroskopická pevná látka. P2O5 má spojovací úhel 102°.

                                                         

Také čtení: