هيكل وخصائص Na3PO4 Lewis (13 حقائق مفيدة)


Na3PO4 أو ثلاثي فوسفات الصوديوم هو ملح جزيء حمض الفوسفوريك بوزن جزيئي 163.939 جم / مول. سنناقش نا3PO4 في هذا المقال باختصار.

Na3PO4 يمكن اعتباره حمض الفوسفوريك حيث يتم استبدال ذرات H الثلاث بثلاث ذرات Na. حيث لا يشارك Na و O في تكوين الرابطة المباشرة بل يتم ربطهما بالتفاعل الأيوني. رابطة PO هي أقوى بسبب الرابطة المزدوجة ولهذا السبب ، يمكن شق رابطة Na-O.

Na3PO4 هو ملح غير عضوي قوي حيث يتكون من حمض الفوسفوريك تريباسيك القوي. دعونا نناقش حول القطبية ، بنية لويس ، التهجين ، الذوبان ، زاوية الرابطة ، والشكل الجزيئي لـ Na3PO4 في المقالة التالية مع الشرح المناسب.

1. كيفية رسم نا3PO4 هيكل لويس؟

يمكن تفسير بنية لويس لـ Na3PO4 بقاعدة الثمانيات والتكافؤ وتشكيل الرابطة البسيط. الآن نحاول رسم هيكل Na3PO4.

حساب إجمالي إلكترونات التكافؤ

يتم حساب إجمالي إلكترونات التكافؤ لتكون 32 لـ Na3PO4، وتأتي هذه الإلكترونات من ثلاث ذرات Na و One P وأربع ذرات O. لذلك ، بشكل أساسي ، إجمالي إلكترونات التكافؤ للجزيء هي مجموع إلكترونات التكافؤ للذرات الفردية.

اختيار الذرة المركزية

تتمتع الذرة المركزية بأهمية أكبر في بنية لويس لأنه فيما يتعلق بالذرة المركزية ، يجب توصيل الذرات الأخرى من خلال العدد المطلوب من الروابط. بناءً على الإيجابية الكهربية وكذلك الحجم الأكبر ، يتم اختيار P كذرة مركزية هنا. الذرات المتبقية موجودة في المناطق المحيطة.

إرضاء الثماني

الإلكترونات المطلوبة حسب الثماني بتات هي 46 لأن كل عنصر كتلة يحتاج إلى إلكترونين و p كتلة ثمانية إلكترونات لإكمال مدار التكافؤ. هنا تكمل جميع الذرات غلاف التكافؤ الخاص بها من خلال مشاركة الإلكترونات من خلال الرابطة التساهمية مع بعضها البعض وإشباع الثماني بإلكترونات مناسبة.

إرضاء التكافؤ

الإلكترونات المطلوبة للثمانيات هي 46 وإلكترونات التكافؤ المتاحة للجزيء هي 32 ، لذلك ، يتم مشاركة 46-32 = 14 إلكترونًا بواسطة الروابط 14/2 = 7. لذلك ، مطلوب ما لا يقل عن 7 روابط لـ Na3PO4 بناء الهيكل. يجب أن تكون كل الذرات متصلة من خلال تلك الروابط.

عيّن الأزواج المنفردة

بعد إضافة سبعة إلكترونات في حالة عدم اكتمال التكافؤ ، يجب إضافة العدد المطلوب من الروابط. بعد ذلك ، إذا كان هناك إلكترونات زائدة ، فإن هذه الإلكترونات موجودة كأزواج وحيدة فوق تلك الذرة المعينة. هنا فقط O لديها أزواج وحيدة موجودة في غلاف التكافؤ.

2. نا3PO4 إلكترونات التكافؤ

إجمالي إلكترونات التكافؤ لـ Na3PO4 هي مجموع إلكترونات التكافؤ لذرة فردية. دعونا نحسب إلكترونات التكافؤ لـ Na3PO4.

العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ الموجودة في Na3PO4 الجزيء هو 32 وهذه الأرقام هي مجموع إلكترونات التكافؤ لثلاث ذرات Na و P واحد وأربع ذرات O. إذن ، إجمالي إلكترونات التكافؤ للجزيء هو مجموع إلكترونات التكافؤ للذرات الفردية.

  • إلكترونات التكافؤ لذرة Na هي 1 ([ني] 3 ثانية1)
  • إلكترونات التكافؤ للذرات P هي 5 ([Ne] 3s23p3)
  • إلكترونات التكافؤ لكل ذرة O هي 6 ([He] 2s22p4)
  • إذن ، إجمالي إلكترونات التكافؤ لـ Na3PO4 هي ، 1+ (1 * 2) +5+ (6 * 4) = 32

3. نا3PO4 أزواج هيكل لويس الوحيد

الأزواج الوحيدة فوق Na3PO4 هم الموجودون في مدار التكافؤ ولكنهم غير متورطين في الترابط ولكنهم يشاركون في التفاعل. دعونا نحسب أزواج وحيدة من نا3PO4.

مجموع الأزواج الوحيدة فوق Na3PO4 يتكون الجزيء من 16 إلكترونًا مما يعني 8 أزواج من الأزواج المنفردة ، والتي يتم المساهمة بها من أربع ذرات O. يحتوي O فقط على أزواج وحيدة في Na3PO4 الجزيء لأنه يحتوي على إلكترونات تكافؤ أكثر من إلكترونات الرابطة الخاصة به. لا تحتوي Na و H و P على أي أزواج وحيدة.

  • دعونا نحسب الأزواج الوحيدة للذرة الفردية بالصيغة ، الأزواج الوحيدة = الإلكترونات الموجودة في مدار التكافؤ - الإلكترونات المشاركة في تكوين الرابطة
  • الأزواج الوحيدة الموجودة فوق ذرة Na هي ، 1-1 = 0
  • الأزواج الوحيدة الموجودة فوق ذرة P هي 5-5 = 0
  • الأزواج الوحيدة الموجودة فوق كل Oa tom هي 6-2 = 4
  • لذلك ، يحتوي كل O على زوجين من الأزواج المنفردة والعدد الإجمالي للأزواج الوحيدة الموجودة في جزيء Na3PO4 هو 2 * 4 = 8 أزواج.

4. نا3PO4 حكم لويس هيكل الثماني

تحاول أي ذرة بعد تكوين الرابطة إكمال ثماني بتاتها بقبول أعداد مناسبة من الإلكترونات في مدار التكافؤ. دعونا نناقش ثماني بتات نا3PO4.

Na3PO4 يطيع الثماني أثناء تكوين الرابطة لأن جميع الذرات غير مكتملة في مدار تكافؤ. Na هو عنصر كتلة s لذا فهو يحتاج إلى إلكترونين في مدار التكافؤ الخاص به ، حيث P و O عبارة عن عناصر كتلة p لذا يحتاجان إلى ثمانية إلكترونات. أثناء تكوين الرابطة ، ستكون الحاجة الإجمالية للإلكترونات وفقًا للثمانية 46.

يشكل كل Na رابطة واحدة مع O ويشترك في إلكترونين

5. نا3PO4 شكل هيكل لويس

يتم تحديد الشكل الجزيئي بواسطة VSEPR ووجود الذرة المركزية والذرة المحيطة للترتيب الصحيح. دعونا نتوقع شكل نا3PO4.

Na3PO4 هندسة رباعية السطوح المعتمدة والتي يمكن تحديدها بالجدول التالي -

جزيئي
المعادلة
رقم
أزواج السندات
رقم
ثنائي وحيد
الشكل  علم الهندسة    
AX10خطي  خطي
AX2        20خطي  خطي  
AX       11خطي  خطي  
AX330ثلاثي الزوايا
مستو
ثلاثي الزوايا
مستو
AX2E     21انحنىثلاثي الزوايا
مستو
AX2     12خطي  ثلاثي الزوايا
مستو
AX440رباعي السطوحرباعي السطوح
AX3E     31ثلاثي الزوايا
هرمي        
رباعي السطوح
AX2E2                2انحنىرباعي السطوح
AX3                     13خطي  رباعي السطوح
AX550ثلاثي الزوايا
ثنائي الهرمي
ثلاثي الزوايا
ثنائي الهرمي
AX4E     41تأرجحثلاثي الزوايا
ثنائي الهرمي
AX3E2    32على شكل حرف T         ثلاثي الزوايا
ثنائي الهرمي
AX2E3    23خطي   ثلاثي الزوايا
biهرمي
AX660ثماني السطوحثماني السطوح
AX5E     51             مربع
هرمي   
ثماني السطوح
AX4E2                    42مربع
هرمي 
ثماني السطوح
جدول VSEPR
Na3PO4 الشكل الجزيئي

رباعي السطوح هو أفضل هندسة للجزيئات ذات التنسيق رباعي السطوح مثل AX4 وفقًا لـ VSEPR (نظرية زوج Valence Shell Electrons) دون وجود أزواج وحيدة فوق الذرة المركزية مثل Na3PO4. P موجود في وسط جزء رباعي السطوح.

6. نا3PO4 زاوية هيكل لويس

زاوية الرابطة هي الزاوية التي تصنعها الذرة المركزية والذرات الأخرى في الهندسة المعتمدة للتوجيه الصحيح. دعونا نحسب زاوية الرابطة لـ Na3PO4.

زاوية الرابطة لـ Na3PO4 الجزيء حول الذرة المركزية 109.50. هذه هي القيمة المثالية لزاوية الرابطة لجزيء رباعي السطوح وزاوية الرابطة الكبيرة هذه ، حيث يوجد تنافر فاصل أقل داخل الجزيء على عكس المخطط المربع ، حيث تكون زاوية الرابطة 900 وسوف يكون النفور أعلى.

Na3PO4 زاوية السندات
  • يمكن حساب قيمة زاوية الرابطة من خلال قيمة التهجين للذرة المركزية.
  • صيغة زاوية الرابطة وفقًا لقاعدة بينت هي COSθ = s / (s-1).
  • الذرة المركزية P هي sp3 مهجن ، لذا فإن حرف s هنا هو 1/4th
  • إذن ، زاوية الرابطة هي COSθ = {(1/4)} / {(1/4) -1} = - (1/3)
  • Θ = COS-1(-1/3) = 109.50
  • لذلك ، من قيمة التهجين ، فإن زاوية الرابطة للقيمة المحسوبة والنظرية هي نفسها.

7. نا3PO4 هيكل المسؤول الرسمي

يمكن أن تتنبأ الشحنة الرسمية بالشحنة الموجودة على ذرة فردية في جزيء بافتراض تساوي كهرسلبية. دعونا نتوقع التهمة الرسمية لـ Na3PO4.

يوفر اتهام رسمي قيمة ل Na3PO4 تساوي صفرًا ، نظرًا لأن الجزيء يساوي صفرًا ، يتم تحييد كل الشحنة التي يحملها الكاتيون بواسطة الأنيونات. لأنهما متماثلان في الحجم ولكنهما معاكسان في الإشارة. على الرغم من وجود رابطة مزدوجة موجودة في الجزيء إلا أنها مشحونة تمامًا بواسطة التكافؤ.

  • يمكن حساب الشحنة الرسمية لـ Na3PO4 بالصيغة ، FC = Nv - نليرة لبنانية -1/2 نبي بي
  • الشحنة الرسمية الموجودة على ذرة Na هي ، 1-0- (2/2) = 0
  • الشحنة الرسمية الموجودة فوق ذرة P هي ، 5-0- (10/2) = 0
  • الشحنة الرسمية الموجودة على كل ذرة O هي ، 6-4- (4/2) = 0
  • إذن ، إجمالي الشحنة الرسمية الموجودة على الجزيء هي صفر.

8. نا3PO4 تهجين

لتشكيل مدار هجين جديد من الطاقة المكافئة تخضع ذرة مركزية تهجين في الترابط التساهمي. دعنا نعرف تهجين Na3PO4.

يكون الفوسفور المركزي في جزيء Na3PO4 هو sp3 مهجن هنا والذي يمكن تحديده بالجدول التالي -

الهيكلية   تهجين
القيمة  
حالة من
تهجين
من الذرة المركزية
زاوية السندات
1. الخطي         2         sp / sd / pd1800
2-المخطط
ثلاثي الزوايا      
3sp2                   1200
3. رباعي السطوح 4sd3/ س3109.50
4 ثلاثي الزوايا
ثنائي الهرمي
5sp3د / دسب3900 (محوري)،
1200(استوائي)
5. الاوكتاهدرا   6        sp3d2/
d2sp3
900
6. خماسي
ثنائي الهرمي
7sp3d3/
d3sp3
900، 720
جدول التهجين
Na3PO4 تهجين
  • يمكننا حساب التهجين بواسطة صيغة الاصطلاح ، H = 0.5 (V + M-C + A) ،
  • إذن ، فإن تهجين المركز P هو ، ½ (5 + 3 + 0 + 0) = 4 (sp3)
  • يشارك مداري واحد s وثلاثة مدارات p في التهجين.
  • الرابطة المزدوجة بين P و O لا تشارك في التهجين.

9. نا3PO4 الذوبانية

تعتمد قابلية ذوبان الجزيء في مذيب معين على تفكك الجزيء في هذا المحلول. دعونا نناقش ما إذا كان نا3PO4 قابل للذوبان في الماء أم لا.

Na3PO4 يمكن أن تكون قابلة للذوبان في الماء عن طريق تفكك الأيونات وتصبح قابلة للذوبان فيه. السبب الرئيسي لوجود ذرة H هو أنه يمكن أن تشارك في تكوين الرابطة H. حتى رابطة PO ليست قوية جدًا لذا يمكن فصلها إلى أيونات عندما تصبح قابلة للذوبان في الماء.

Na3PO4 يمكن أن تكون قابلة للذوبان في مذيب آخر مثل ،

  • CHCl3
  • لجنة علم المناخ4
  • الميثانول
  • البنزين
  • CS2 (لا يتحلل في الماء)

10. هل نا3PO4 صلبة أم سائلة؟

تعتمد الحالة الفيزيائية للجزيء على الانتروبيا الموجودة في الجزيء ودرجة الحرارة المطبقة. دعونا نرى ما إذا كان نا3PO4 صلبة أم لا.

Na3PO4 هو جزيء بلوري أبيض صلب لأنه يحتوي على جزء رطب. في البنية الشبكية إذا كان الجزء المائي موجودًا ، تصبح الشبكة أقوى وتنخفض إنتروبيا الجزيء ويمكن أن توجد كشكل صلب في درجة حرارة الغرفة.

11. هل نا3PO4 قطبي أم غير قطبي؟

يقال أن الجزيء قطبي إذا كان له قيمة عزم ثنائي القطب دائمة غير صفرية وفرق في الكهربية. دعونا نرى ما إذا كان نا3PO4 قطبي أم لا.

Na3PO4 هو جزيء قطبي لأنه يحتوي على بنية غير متماثلة ولهذا السبب ، فإن العزم ثنائي القطب الذي يتدفق من ذرات P إلى O مستقل عن الاتجاه. تحدث أربعة تدفقات عزم ثنائي القطب في الجزيء ولكنها في اتجاهات مختلفة ولا تلغي بعضها البعض ، مما يجعلها قطبية.

الهندسة الرباعية السطوح ليست متناظرة حول توم المركزي والاتجاهات الأربعة ليست موزعة بالتساوي ، لذلك فإن الجزيء رباعي السطوح يكون دائمًا قطبيًا.

12. هل نا3PO4 الحمضية أم القاعدية؟

وفقًا لنظرية أرهينيوس في محلول مائي يطلق H+ و OH- يعتبر حمض أو قاعدة على التوالي. دعونا نرى ما إذا كان نا3PO4 حامض أم لا.

Na3PO4 ليست حمضية ولا قاعدية بل هي ملح حامض الفوسفوريك لأن كل البروتونات الحمضية في حمض الفوسفوريك يتم استبدالها بذرات Na. لأنه يتكون من حمض قوي لذلك فهو ملح قوي ، ولكن بسبب المدار الشاغر لـ P يمكن أن يأخذ إلكترونًا ويتصرف مثل حمض لويس.

إنه ملح ثلاثي لأنه يمكن أن يتكون عن طريق تفاعل معادلة لثلاث قواعد مكافئة وحمض تريباسيك واحد. أيضا ، فإن القاعدة المترافقة للجزيء هي الفوسفات التي لديها المزيد من استقرار الرنين.

13. هل نا3PO4 بالكهرباء؟

تسمى المادة بالكهرباء والتي يمكن أن تتأين في المحلول المائي وتحمل الكهرباء. دعونا نرى ما إذا كان نا3PO4 هو المنحل بالكهرباء أم لا.

Na3PO4 هو إلكتروليت قوي لأنه عندما ينفصل في محلول مائي فإنه يتأين إلى Na+، و PO43-. جميع الجسيمات المذكورة أعلاه مشحونة بشدة وقدرتها على الحركة عالية جدًا ، لذا يمكنها حمل الكهرباء بطريقة أسرع جدًا. لذلك ، يمكن أن يكون بمثابة إلكتروليت قوي في المحلول.

14. هل نا3PO4 الأيونية أو التساهمية؟

في نظرية الاستقطاب من خلال قاعدة فاجان ، يمكننا التنبؤ بما إذا كان الجزيء أيونيًا أم تساهميًا في طبيعته. دعونا نتحقق مما إذا كان Na3PO4 هي الأيونية أو التساهمية في الطبيعة.

Na3PO4 هو جزيء تساهمي لأن ذرة P المركزية تخضع للتهجين لتشكيل رابطة تساهمية مناسبة. أيضًا ، جميع الذرات في الجزيء تصنع الرابطة من خلال مشاركة الإلكترونات بالتساوي. على الرغم من أن الرابطة لها طابع قطبي قليلاً ، إلا أن الجزيء تساهمي وفقًا لقاعدة فاجان.

بناءً على الاستقطاب وقوة الاستقطاب ، فإنه يظهر طابعًا أيونيًا قليلاً.

في الختام

Na3PO4 موجود في شكل رطب مثل Na3PO4. 12 ح2O بسبب وجود جزيئات الماء قابلة للذوبان في الماء بسرعة كبيرة. رماد الصودا والزيوليت هي المنتج البديل المتكون من Na3PO4. كما أنها تستخدم في المضافات الغذائية.

بيسواروب شاندرا داي

مرحبًا ...... أنا بيسواروب شاندرا داي ، لقد أكملت الماجستير في الكيمياء. تخصصي هو الكيمياء غير العضوية. الكيمياء لا تدور حول القراءة سطراً بسطر والحفظ ، إنه مفهوم يجب فهمه بطريقة سهلة وهنا أشارككم مفهوم الكيمياء الذي أتعلمه لأن المعرفة تستحق مشاركتها.

آخر المقالات

الارتباط بهيكل وخصائص لويس أكسيد النيتروز (2 حقائق مفيدة)

هيكل وخصائص لويس أكسيد النيتروز (2 حقائق مفيدة)

ثاني أكسيد ثنائي النيتروجين أو N2O2 هو أكسيد ثنائي للنيتروجين له وزن جزيئي 60.012 جم / مول. الآن سوف نتعرف على N2O2 بالتفصيل. يمكن تحضير ثاني أكسيد ثنائي النيتروجين عن طريق تفاعل 1 ...