هيكل وخصائص لويس PF3Cl2 (13 حقائق مهمة)


PF3Cl2 أو ثلاثي فلوريد الفوسفور عبارة عن مركب مهلجن من الفوسفور له وزن جزيئي قدره 158.87 جم / مول. دعونا نتعرف على PF3Cl2.

PF3Cl2 هو جزيء خماسي التكافؤ لـ P ، و P المركزي هو sp3د مهجن هنا بحيث تكون الهندسة هرمية خماسية. توجد ذرات F في ذلك الجزء حيث تكون الشخصية أقل لأن F أكثر كهرسلبية. توجد ذرتان من F في الوضع المحوري وتوجد ذرات Cl في خط الاستواء.

تهجين الموضع المحوري هو pd حيث يوجد حرف s صفر وبالنسبة للموقع الاستوائي ، فهو sp2. يجب أن نتعرف على بنية لويس وإلكترونات التكافؤ والتهجين وقطبية PF3Cl2 مع الشرح المناسب في الجزء التالي من المقالة.

1. كيفية رسم PF3Cl2 هيكل لويس؟

هيكل لويس من PF3Cl2 يعطينا فكرة عن إلكترونات التكافؤ والشكل وزاوية الرابطة. دعونا نحاول رسم هيكل لويس لـ PF3Cl2 في بضع خطوات.

حساب إلكترونات التكافؤ

حساب إلكترونات التكافؤ للجزيء هو 1st خطوة من رسم هيكل لويس. حساب إلكترونات التكافؤ هو حساب إلكترونات الذرات الفردية. إجمالي إلكترونات التكافؤ لـ PF3Cl2 هي 40 ، وهو مجموع الذرات الفردية.

اختيار الذرة المركزية

و2nd خطوة رسم بنية لويس هي تحديد الذرات المركزية بين جميع الذرات المكونة بناءً على الحجم والإيجابية الكهربية. الذرة المركزية لـ PF3Cl2 هو P لأنه أكبر حجمًا من F و Cl وهو أيضًا أكثر حساسية للكهرباء من ذرات الهالوجين.

إرضاء الثماني

بعد تكوين الرابطة الناجح ، كل ذرة في PF3Cl2 يطيع قاعدة الثمانيات بإكمال مدار التكافؤ. الإلكترونات المطلوبة لإكمال الثمانية هي 6 * 8 = 48 لأن جميع الذرات تنتمي إلى عنصر الكتلة p. تصاحب توسيع الإلكترونات من إلكترونات التكافؤ روابط.

إرضاء التكافؤ

لإكمال الثماني ، يجب أن ترضي كل ذرة تكافؤها المستقر. تمتلك P تكافؤًا ثابتًا 5 لذا فهي تشكل خمس روابط من خلال مشاركة الإلكترونات مع خمس ذرات هالوجين. حيث يقوم كل هالوجين بعمل رابطة واحدة لإشباع تكافؤهم الأحادي. على الرغم من أن P تحافظ على تكافؤها لكنها تنتهك ثماني بتاتها هنا.

عيّن الأزواج المنفردة

توجد إلكترونات التكافؤ المتبقية بعد تكوين الرابطة كأزواج وحيدة فوق ذرات كل منها. هنا تحتوي كل ذرات هالوجين على ثلاثة أزواج من أزواج وحيدة لأن لديهم سبعة إلكترونات تكافؤ وكافائهم المستقر هو واحد ، لذا فإن الإلكترونات المتبقية موجودة كأزواج وحيدة. لكن P تفتقر إلى أزواج وحيدة.

2. PF3Cl2 إلكترونات التكافؤ

تُعرف الإلكترونات الموجودة في غلاف التكافؤ أو مدار كل ذرة في تكوين الرابطة باسم إلكترونات التكافؤ. دعونا نحسب إلكترونات التكافؤ لـ PF3Cl2.

إجمالي إلكترونات التكافؤ لـ PF3Cl2 الجزيء هو 40 ، وهو مجموع إلكترون التكافؤ لواحدة P ، وثلاث ذرات F ، واثنين من ذرات Cl. إلكترونات التكافؤ لـ P و F و Cl هي 5,7،7 و XNUMX على التوالي لأنها تنتمي إلى مجموعات VA و VIIA من خلال تكوينها الإلكتروني.

  • إلكترونات التكافؤ للذرة P هي 5
  • إلكترونات التكافؤ لذرات Cl هي 7
  • إلكترونات التكافؤ لذرات F هي 7
  • لذلك ، إجمالي إلكترونات التكافؤ لـ PF3Cl2 الجزيء 5+ (7 * 2) + (7 * 3) = 40

3. PF3Cl2 أزواج هيكل لويس الوحيد

توجد الإلكترونات غير المرتبطة في مدار التكافؤ بعد تكوين الرابطة المعروفة باسم الأزواج الوحيدة. دعونا نحسب الأزواج الوحيدة من PF3Cl2 مركب.

العدد الإجمالي للأزواج الوحيدة الموجودة في PF3Cl2 الجزيء هو 30 مما يعني 15 زوجًا. هذه هي المساهمة من موقع F و Cl لأن لديهم إلكترونات زائدة غير مرتبطة بعد تكوين الرابطة وبالنسبة للجزيء ، نجمعهم معًا للحصول على العدد الإجمالي للأزواج المنفردة. ليس لدى P أي أزواج وحيدة.

  • صيغة حساب الزوج الوحيد هي أزواج منفردة = إلكترونات تكافؤ - إلكترونات مرتبطة.
  • الأزواج الوحيدة فوق ذرة P هي ، 5-5 = 0
  • الأزواج الوحيدة فوق كل ذرة F هي ، 7-1 = 6
  • الأزواج الوحيدة فوق كل ذرة Cl هي 7-1 = 6
  • لذلك ، مجموع الأزواج الوحيدة فوق PF3Cl2 الجزيء ، 6 * 2 + 6 * 3 = 30 زوجًا وحيدًا

4. PF3Cl2 حكم لويس هيكل الثماني

Octet هو الانتهاء من مدار التكافؤ الذي يقبل العدد المناسب من الإلكترونات أثناء تكوين الرابطة. دعونا نرى ما إذا كان PF3Cl2 يتبع ثماني بتات أم لا.

في PF3Cl2 الجزيء P ينتهك ثماني بتات من خلال توسيع رقم التنسيق الخاص به. التكافؤ المستقر لـ P هي 3 و 5 ، في هذا الجزيء ، يرضي من خلال خماسيها ولكن خلال التكافؤ الخماسي ، اشتملت على مدارها d الفارغ لتكوين الرابطة الخامسة وتشارك الإلكترونات.

بالنسبة للكتلة p ، فإن إلكترونات العنصر 8 هي الحد الأقصى المسموح به للثمانية ولكن p تشترك في أكثر من ثمانية إلكترونات وهو انتهاك لثمانيها ، في الواقع P لديها مدار d شاغر متضمن هنا. تكمل كل ذرة هالوجين الثماني بتشارك إلكترون واحد في مدار التكافؤ.

5. PF3Cl2 شكل هيكل لويس

شكل هيكل لويس هو الشكل الجزيئي الذي يمكن أن تتبناه الذرة المركزية بعد تكوين الرابطة مع الآخرين. دعونا نناقش شكل PF3Cl2.

شكل PF3Cl2 الجزيء هو ثنائي الهرمون ثلاثي الزوايا والذي يمكن تأكيده 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    2             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
ثنائي الهرمي
AX660ثماني السطوحثماني السطوح
AX5E     51             مربع
هرمي   
ثماني السطوح
AX4E2                    42مربع
هرمي 
ثماني السطوح
جدول VSEPR
PF3Cl2 الشكل الجزيئي

من نظرية VSEPR أعلاه (تنافر زوج الإلكترونات من Valence Shell) ، تم التأكيد على أن PF3Cl2 هو AX5 نوع الجزيء ويعتمد الهندسة المثلثية ثنائية الهرمية. إنه أفضل جزيء خماسي منسق هندسيًا إذا لم يكن هناك عامل انحراف. ذرات F تقع في الموضع المحوري.

6. PF3Cl2 زاوية هيكل لويس

زاوية الرابطة للجزيء بعد اعتماد بنية معينة للتوجيه الصحيح للجزيء مصنوعة من الذرات. دعونا نحسب زاوية الرابطة لـ PF3Cl2.

زاوية الرابطة لـ PF3Cl2 هو 900 و 720 لزاوية الرابطة المحورية والاستوائية على التوالي. ويلاحظ هنا نوعان من زوايا الرابطة لنوعين من اتجاه الجزيء. الروابط المحورية موجودة على تهجين pd حيث يكون حرف s غائبًا وزاوية الرابطة 900.

PF3Cl2 زاوية السندات
  • يمكننا أيضًا حساب زاوية الرابطة من قيمة التهجين
  • باستخدام قاعدة عازمة COSθ = (p-1) / p يتنبأ بزاوية الرابطة
  • بالنسبة للتهجين pd ، يكون الحرف p هو ½ ،
  • إذن ، زاوية الرابطة COSθ = [(1/2) -1] / (1/2)
  • Θ = COS-1(-1) = 1800 وهو غير مسموح به واطرح 900 لذلك ، نحصل على 1800-900= 900

7. PF3Cl2 رسوم هيكلية لويس الرسمية

من خلال مفهوم الشحنة الرسمية ، يمكننا التنبؤ بما إذا كان الجزيء محايدًا أو مشحونًا كهربائيًا بافتراض نفس القدرة الكهربية. دعونا نحسب الشحنة الرسمية لـ PF3Cl2.

قيمة الرسوم الرسمية لـ PF3Cl2 تساوي صفرًا لأن جميع الشحنات الكهربائية يتم تحييدها بنفس الشحنة المعاكسة. يحتوي P على خماسي التكافؤ والخمس الهالوجينات الأخرى أحادية التكافؤ ومتوازنة بشكل متساوٍ. أيضًا ، يتم تحييد حجم الكاتيونات بواسطة الأنيونات ويمتلك طابعًا محايدًا.

  • دعونا نحسب الشحنة الرسمية لـ PF3Cl2 بالصيغة, FC = Nv - نليرة لبنانية -1/2 نبي بي
  • الشحنة الرسمية الموجودة على P هي ، 5-0- (10/2) = 0
  • الشحنة الرسمية الموجودة على F هي ، 7-6- (2/2) = 0
  • الشحنة الرسمية الموجودة على Cl هي ، 7-6- (2/2) = 0
  • لذلك ، فإن الرسوم الرسمية الإجمالية الحالية 0 + 0 + 0 = 0

8. PF3Cl2 تهجين

يُعرف خلط اثنين من المدارات الذرية للحصول على مدار هجين جديد من الطاقة المكافئة باسم التهجين. دعونا نستكشف حول تهجين PF3Cl2 بالتفصيل.

المركز P في PF3Cl2 هو sp3د مهجن وهو ما يؤكده الجدول 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/ د2sp3900
6. خماسي
ثنائي الهرمي
7sp3d3/d3sp3900، 720
جدول التهجين
  • يمكننا حساب التهجين بواسطة صيغة الاصطلاح ، H = 0.5 (V + M-C + A) ،
  • إذن ، فإن تهجين المركز P هو ، ½ (5 + 5 + 0 + 0) = 5 (sp3d)
  • ويشارك في التهجين مداري واحد s وثلاثة مدارات p ومداري d واحد من P.
  • وتشارك الأزواج الوحيدة من F و Cl أيضًا في التهجين.

9. هل PF3Cl2 قطبي أو غير قطبية؟

تعتمد قطبية الجزيء على وجود العزم ثنائي القطب الدائم. دعونا نناقش ما إذا كان PF3Cl2 قطبي أم لا.

PF3Cl2 هو قطبي لأن هندسة الجزيء ليست متناظرة. هناك أيضًا فرق في الكهربية بين ثلاث ذرات ، لذلك عندما يتم إنشاء عزم ثنائي القطب بين P و F أو P و Cl ، فإنهما لا يتساوىان في الحجم. لذلك ، توجد لحظة ثنائية القطب دائمة في الجزيء مما يجعلها قطبية.

10. هل PF3Cl2 بالكهرباء؟

تسمى المادة بالكهرباء عندما تنفصل في الماء وتحمل الكهرباء عبر المحلول. دعونا نرى ما إذا كان PF3Cl2 هو المنحل بالكهرباء أم لا.

PF3Cl2 يعمل كإلكتروليت لأنه في المحلول المائي ينفصل ليشكل أيونات الفلورايد والكلوريد ، وهي ذات طبيعة كهرسلبية عالية. لذلك ، يصبح المحلول المائي مشحونًا ويحمل الكهرباء بسهولة شديدة. حدث التفكك جزئيًا للحصول على تلك الأيونات.

11. هل PF3Cl2 يذوب في الماء؟

يُعرف التحلل المائي للماء عن طريق كسر رابطة الجزيء ليذوب فيه بأنه قابل للذوبان في الماء. دعونا نرى ما إذا كان PF3Cl2 قابل للذوبان في الماء أم لا.

PF3Cl2 قابل للذوبان في الماء والسبب الرئيسي وراء ذلك هو الترابط H. نظرًا لوجود نوعين من الهالوجينات الكهربية السالبة F و Cl وأيضًا نظرًا لصغر حجمها ، فهي مثالية لتحسين الترابط H. لذلك ، عندما قاموا بتكوين رابطة H مع الماء ، كانت قابلة للذوبان في الماء أيضًا.

12. هل PF3Cl2 صلب أم غاز؟

استنادًا إلى الحالة الفيزيائية عند درجة حرارة الغرفة التي يريد فيها الجزيء أن يظل صلبًا أو غازيًا. دعونا نتحقق مما إذا كان موجودًا بشكل صلب أو غازي.

PF3Cl2 هو جزيء غازي عديم اللون في درجة حرارة الغرفة لأن قوة جذب فان دير وال بين الجزيء منخفضة جدًا ، وبالتالي فإن الذرات مرتبطة بشكل وثيق وبعيدة عن بعضها البعض. لذلك ، تصبح كثافة الجزيء منخفضة جدًا وتوجد كشكل غازي.

يوجد فراغ أكبر داخل الجزيء مما يجعله غازيًا في درجة حرارة الغرفة ، ولكن عندما تنخفض درجة الحرارة ، فإن الذرات تقترب وتوجد كسائل.

13. هل PF3Cl2 الأيونية أو التساهمية؟

وفقًا لقاعدة فاجان ، لا يوجد جزيء له طابع أيوني أو تساهمي بنسبة 100٪ ، بل بالعكس يعتمد على قابلية الاستقطاب. دعونا نرى ما إذا كان PF3Cl2   تساهمية أو أيونية.

حسب نموذج السندات لـ PF3Cl2, يمكننا القول إنه جزيء تساهمي لأن مركز P يصنع خمسة روابط عبر مشاركة خمسة إلكترونات مع ذرات بديلة أخرى. على الرغم من أن رابطة PF قطبية ، إلا أنها تتشكل من خلال مشاركة الإلكترونات ، لذلك يكون الجزيء تساهميًا بطبيعته.

لا يمكن لـ P استقطاب F و Cl لأن جهدها الأيوني منخفض جدًا ، ومرة ​​أخرى ، فإن قابلية الاستقطاب لـ Cl و F ضعيفة أيضًا لذا لا يمكن استقطابها بواسطة الكاتيون. لذلك ، لديهم طابع أيوني أقل وطبيعة تساهمية أكثر.

في الختام

PF3Cl2 هو جزيء قطبي تساهمي له هندسة خماسية ثنائية الهرم. توجد ذرتان من F في الموضع المحوري نظرًا لوجود حرف s أقل ووفقًا لقاعدة الانحناء ، تفضل الذرات الكهربية ربط تلك المواقع المدارية الهجينة حيث توجد الحرف الأقل. توجد ذرات F و XNUMX Cl المتبقية في الموقع الاستوائي.

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 لويس حمض النيتروز: الرسم والشروحات التفصيلية

بنية حمض النيتروز لويس: الرسم والشروحات التفصيلية

في هذه المقالة سوف نتعرف على هيكل لويس حامض الخليك. يتم رسم تضيق لويس من أجل HNO2 (حمض النيتروز) خطوة بخطوة باستخدام إجمالي إلكترونات التكافؤ لكل عنصر. هناك...

الرابط إلى Is NaF Ionic أو Covalent: لماذا ، كيف ، هيكل لويس ، تفسيرات مفصلة

هل NaF أيوني أم تساهمي: لماذا ، كيف ، هيكل لويس ، تفسيرات مفصلة

في هذه المقالة ، "NaF أيوني أو تساهمي" ، تمت مناقشة الخصائص الأيونية أو التساهمية لـ NaF مع شرح مفصل باختصار. فلوريد الصوديوم هو نوع غير عضوي يحتوي على نسبة عالية من الأيونية ...