PH5 Lewis Struktura a vlastnosti: 9 úplných faktů

by

Fosforan nebo PH5 je velmi nestabilní chemická sloučenina. Jedná se o sloučeninu pětimocného fosforu. Promluvme si o vlastnostech PH5 v podrobnostech níže.

PH5 je hypotetická molekula. Struktura využívá trigonální bipyramidovou geometrii se dvěma delšími axiálními vazbami a třemi poměrně krátkými rovníkovými vazbami. Je to kvůli většímu tahu elektronového mraku v rovníkové rovině, vazby se zkracují.

PH5 je nestabilní, ale jeho derivátová sloučenina pentafenylfosforan je stabilní. Proberme některé vlastnosti jako valenční elektron (poslední orbitální elektron), hybridizaci, strukturní úhel a další fakta PH5 Lewisova struktura níže.  

Jak nakreslit PH5 Lewisova struktura?

Velmi nestabilní PH5 Lewisova struktura lze nakreslit podle následujících kroků, kde jsou valenční elektrony znázorněny kolem atomových symbolů 'P' a 'H'.

Krok 1: počítání celkových valenčních elektronů

Na kovalentních vazbách PH se podílel celkový valenční elektron5Lewisova struktura je [5 + (1×5)] = 10. V PH5, fosfor (P) je ze skupiny 15 a vodík je ze skupiny 1 v moderní periodické tabulce. Valenční elektrony lze tedy vypočítat podle čísla skupiny prvku hlavní skupiny.

Krok 2: výběr centrálního atomu

Fosfor se stává centrálním atomem v PH5 Lewisova struktura. Elektro negativita fosforu (2.19) a vodíku (2.2) je zcela stejná. Ale aby byl jeden atom centrálním atomem, musí obsahovat minimálně dva elektrony, což pro atom vodíku není možné.   

Krok 3: oktetové pravidlo a formální kontrola náboje

V PH5 Lewisovy struktury došlo k porušení oktetového pravidla jako hypervalentní molekuly. To proto, že v molekulárním orbitalu jsou po zaplnění oktetové konfigurace další dva elektrony. Ale vypočítaný formální poplatek je pro konfiguraci PH nulový5.

ph5 Lewisova struktura
PH5 Lewisova struktura valenční elektrony

PH5 tvar Lewisovy struktury

Tvar kovalentní molekuly je znám z její geometrie a polohy nevazebných elektronů. Pojďme zjistit PH5 Lewisova struktura tvar od hybridizace.

PH5 tvar Lewisovy struktury je trigonální bipyramidový podobný své geometrii. Je to proto, že centrální atom fosforu nad sebou nemá žádný osamocený pár. Tvar molekuly je znám z hybridizace sp3d. Zde jsou tři atomy vodíku spojené v rovníkové rovině a další dva v axiální poloze.

ph5 Lewisova struktura
PH5 tvar Lewisovy struktury

PH5 Lewisova struktura formální poplatek

Formální náboj je vypočítán pro jednotlivý atom, aby se našla energeticky stabilní struktura. Podívejme se na PH5 Lewisova struktura formální poplatek.

PH5 formální poplatek Lewisovy struktury je nulový. Formální náboj je měřen vazebným a nevazebným elektronem se vzorcem F= (v-l-b/2) v kovalentní molekule. Takže formální náboj nad 'P' je (5- 0- 10/2) = 0 a 'H' je (1- 0- 2/2) = 0 v molekule. Jako celek neexistuje žádný formální poplatek za PH5.

PH5 úhel Lewisovy struktury

Strukturní úhel kovalentní molekuly může být znám z hybridizace molekuly. Pojďme si vysvětlit PH5 úhel vazby Lewisovy struktury.

PH5 má dva typy vazebného úhlu, jeden je 90 stupňů a druhý 120 stupňů. Geometrie PH5 je trigonální bipyramidový, takže má axiální i rovníkové vazby s vodíkem. Obě axiální vazby svírají s ekvatoriální rovinou úhel 90 stupňů a úhel mezi rovníkovými vazbami HPH je 120 stupňů.

PH5 pravidlo oktetu Lewisovy struktury

Základní pravidlo Oktetové pravidlo vysvětluje, že atom stabilizované molekuly má na své poslední oběžné dráze osm elektronů. Podívejme se, zda atomy PH5 Lewisova struktura dodržuje pravidlo.

V PH5 Lewisova struktura rozšíření oktetového pravidla může být viděna tak, jak je hypervalentní molekula. Fosfor je prvek skupiny 15, který obsahuje pět elektronů v posledním plášti a potřebuje další tři elektrony pro naplnění oktetu. Molekula má nadbytek valenčních elektronů, protože „P“ se spojuje s 5 atomy vodíku.

PH5 Lewisova struktura osamělé páry

V kovalentní molekule jsou osamocené páry elektrony centrálního atomu, které se nepodílejí na tvorbě vazby. Pojďme zjistit, zda PH5 obsahuje takový typ elektronů.

PH5 Lewisova struktura nemá žádný osamocený pár. To lze pochopit z tvorby hybridní molekulární dráhy. Všech pět elektronů sp3d orbitalu je spárováno s 1s elektronem atomů vodíku. Neexistují tedy žádné nesdílené elektrony, které by se soustředily pouze nad mateřským atomem.

PH5 valenční elektrony

Poslední orbitální elektrony se nazývají valenční elektrony v atomu, které mohou být vyslány výše vzrušený stav jako volně ohraničené. Pojďme mluvit o valenčních elektronech PH5.

PH5 molekula je tvořena 10 valenčními elektrony. Atom fosforu má pět elektronů ve 3rd orbita a vodík obsahuje ve svém valenčním orbitalu 1s jeden elektron. PH5 molekula má pět atomů vodíku, takže celkový počet valenčních elektronů vnějšího obalu je {5+ (1×5)} = 10.

PH5 hybridizace

Hybridizace je promísení posledních orbitalů obalu atomu za vzniku orbitalu energeticky odlišného tvaru. Pojďme prozkoumat PH5 hybridizace Lewisovy struktury.

Hybridizace v PH5 Lewisova struktura je sp3d. Jeden 3s orbitální elektron fosforu se přenese na svůj 3d orbital při hybridní orbitální tvorbě centrálního atomu. Poté 3s, 3p a 3d orbitaly generují nový tvar sp3d hybridního orbitálu pro lepší překrývání s 1s vodíkovým orbitalem.

Je PH5 iontové nebo kovalentní?

Molekulární vazba je závislá na elektronické konfiguraci atomů a síle, je-li elektrostatická nebo dipólová. Pojďme si vysvětlit PH5 vazby jsou iontové nebo kovalentní.

PH5 je kovalentní sloučenina, protože sp3d hybridní orbitový elektronový oblak fosforu je sdílen s atomy vodíku. Ale v případě iontové vazby je vidět plný přenos elektronového oblaku mezi kovem a nekovem.

Kovalentní vazba PH5 není silný, protože existuje energetický nesoulad mezi hybridním orbitalem sp3d a orbitalem 1s. Pro velký rozdíl velikosti se molekula stává nestabilní.

Závěr:

PH5 je kovalentní molekula, protože vazba je tvořena sdílením elektronů mezi jednotlivými atomy. Ale sdílení elektronového oblaku mezi 3d a 1s orbitalem není energeticky podporováno. Molekula tedy v normálním stavu neexistuje.

Také čtení: