PF6- هيكل لويس وخصائصه: 11 حقائق كاملة


PF6- أو hexafluorophosphorus هو الشكل الأنيوني لخماسي فلوروفوسفور الذي له وزن جزيئي قدره 144.96 جم / مول. دعونا نناقش المزيد من PF6-.

PF6- هو جزيء ثماني السطوح حيث توسع P أيضًا ثماني بتاتها وهندستها. التكافؤ المستقر لـ P هو +3 و +5 ولكن هنا تكافؤ P هو +6 ، لذلك توسع P تكافؤها عن طريق انتهاك الثماني. طريقة تهجين الذرة المركزية هي sp3د. لذلك ، هنا المدار d يشارك في تكوين الرابطة.

يمكن أن يؤدي توفر المدار P النشط إلى زيادة رقم التنسيق الخاص به وينتهك ثماني بتاته في PF6- مركب. نحاول الآن شرح بنية لويس ، والتهجين ، وقاعدة الثمانيات ، وإلكترونات التكافؤ ، وقطبية PF6- في الجزء التالي من المقالة مع الشرح المناسب.

1. كيفية رسم PF6- هيكل لويس

هيكل لويس من PF6- يمكن أن يعطينا صورة واضحة عن الإلكترونات الرابطة وإلكترونات التكافؤ وما إلى ذلك ، لذلك نحاول رسم PF6- هيكل لويس في عدة خطوات قليلة.

حساب إلكترونات التكافؤ

تتمثل الخطوة الأولى لرسم بنية لويس في حساب إجمالي إلكترونات التكافؤ للجزيء المعني. عدد إلكترونات التكافؤ الإجمالية لـ PF6- هو 44 ، وهذه الأرقام هي مجموع إلكترونات التكافؤ لـ P وخمس ذرات F. بالنسبة للشحنة السالبة ، نضيف إلكترونًا آخر.

اختيار الذرة المركزية

و2nd والخطوة المهمة الأخرى هي اختيار الذرة المركزية للجزيء أثناء رسم بنية لويس. يجب أن نختار الذرة المركزية بناءً على حجمها وقابليتها الكهربية. حساب هذه الظروف يتم اختيار P على أنها ذرة مركزية لأنها موجبة للكهرباء وأكبر حجمًا من F.

إرضاء الثماني

تخضع كل ذرة بعد تكوين الرابطة لقاعدة الثمانيات من خلال تحقيق مدار التكافؤ الخاص بها عبر عدد مناسب من الإلكترونات. هنا تنتهك P ثماني بتاتها بقبول المزيد من الإلكترونات وهذا يحدث لأنه يحتوي على مدار d شاغر ، نظرًا لوجود شحنة إلكترون سالبة زائدة موجودة فوقه.

إرضاء التكافؤ

الإلكترونات المطلوبة لثمانية كاملة 7 * 8 = 56 ، لكن إلكترونات التكافؤ هي 48 ، لذا فإن العدد المتبقي من الإلكترونات المتراكمة بواسطة ½ (56-48) = 4 روابط حيث يتجاوز التكافؤ الخماسي لـ P ويقبل شحنة سالبة. كل F راضية عن أحاديتها. لهذا السبب ، ينتهك P ثماني بتات.

عيّن الأزواج المنفردة

بعد تكوين الرابطة الناجح ، نقوم بتعيين الإلكترونات المتبقية غير المرتبطة بذراتها الخاصة. هنا كل F لديها سبعة إلكترونات تكافؤ ومن بينها ، واحد فقط يشارك في تكوين الرابطة ، لذلك توجد الإلكترونات الستة المتبقية على شكل ثلاثة أزواج من أزواج وحيدة ، لكن P تفتقر إلى أزواج وحيدة هنا.

2. PF6- إلكترونات التكافؤ

إلكترونات التكافؤ هي الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي وتشارك في تكوين الرابطة. دعونا نحسب إلكترونات التكافؤ لـ PF6-.

إجمالي إلكترونات التكافؤ لـ PF6- هي 48 وهي مساهمة من واحد P وست ذرات F. إن إلكترونات التكافؤ الكلي لجزيء ما هي دائمًا مجموع إلكترونات التكافؤ للذرات البديلة. P و F لهما خمسة وسبعة إلكترونات على التوالي من خلال تكوينهما الإلكتروني.

  • الآن نحسب إجمالي إلكترونات التكافؤ لـ PF6- بالتفصيل
  • إلكترونات التكافؤ لـ P هي 5
  • إلكترونات التكافؤ لـ F هي 7
  • لذلك ، توجد ذرات P وست ذرات F جنبًا إلى جنب مع شحنة سالبة واحدة
  • بالنسبة للشحنة السالبة ، أضاف إلكترون واحد إضافي
  • إذن ، إجمالي إلكترونات التكافؤ لـ PF6- هي ، 5+ (7 * 6) + 1 = 48

3. PF6- حكم لويس هيكل الثماني

Octet هو استكمال مدار التكافؤ بعد تكوين الرابطة بقبول عدد مناسب من الإلكترونات. دعونا نرى ما إذا كان PF6- يتبع ثماني بتات أم لا.

في PF6- الجزيء P لا يتبع الثماني هنا ، إنه يوسع تكافؤه وينتهك الثماني. من حساب الثماني ، يتطلب الأمر 56 إلكترونًا ولكن إلكترونات التكافؤ هي 48 ، لذلك تتراكم الإلكترونات الثمانية المتبقية بواسطة 8/8 = 2 روابط ، ولكن هنا يصنع P ستة روابط وهو انتهاك للثماني.

من التكوين الإلكتروني [ني] 3 ثانية23p3، تم التأكيد على أن P لديها خمسة إلكترونات في غلاف التكافؤ الخاص بها بحيث يمكنها قبول ثلاثة إلكترونات أخرى لإكمال الثمانية ولكن في PF6-، فإنه يصنع ستة روابط تتضمن مداره d الفارغ ويوسع ثماني بتات حيث يشترك في 12 إلكترونًا وينتهك قاعدة الثماني.

4. PF6- أزواج هيكل لويس الوحيد

الأزواج الوحيدة هي إلكترونات تكافؤ غير مرتبطة موجودة في المدار الخارجي بعد تكوين الرابطة. دعونا نحسب الأزواج الوحيدة من PF6-.

العدد الإجمالي للأزواج المنفردة 36, يحتوي F فقط على أزواج وحيدة ، بينما P يفتقر إلى أزواج وحيدة هنا. تشكل كل F رابطة واحدة وتوجد الإلكترونات الستة الأخرى كأزواج وحيدة فوقها لأن F لديها سبعة إلكترونات تكافؤ. لكن جميع إلكترونات التكافؤ الخمسة لـ P تشارك في تكوين الرابطة.

  • دعونا نحسب مجموع الأزواج الوحيدة على PF6- بالتفصيل من خلال الصيغة أزواج وحيدة = إلكترونات التكافؤ - إلكترونات مرتبطة.
  • أزواج وحيدة فوق ذرة P هنا ، 5-6 = -1 (تشير العلامة السالبة إلى أنها تحتاج إلى إلكترون آخر)
  • أزواج وحيدة فوق كل ذرة F ، 7-1 = 6 (ثلاثة أزواج من أزواج وحيدة)
  • لذلك ، مجموع الأزواج الوحيدة على PF6- 6 * 6 = 36.

5. PF6- شكل هيكل لويس

يتم ترتيب الشكل الجزيئي بواسطة الذرات المكونة لإعطاء هندسة مناسبة للجزيء عن طريق ترتيبها. دعنا نعرف شكل PF6-.

شكل هيكل لويس من PF6- الجزيء ثماني السطوح والذي أكده الجدول 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

لذلك ، من الجدول أعلاه ، من الواضح أن PF6- هو AX6 نوع الجزيئي ، وبالنسبة لنظرية VSEPR (تنافر زوج الإلكترونات من Valence Shell) ، فإن الهندسة المثالية لـ AX6 الجزيء ثماني السطوح وهنا لا توجد أزواج وحيدة فوق ذرة P المركزية ، لذلك لا داعي لتغيير الهندسة أو الشكل.

6. PF6- زاوية هيكل لويس

زاوية التركيب في تلك الزاوية مصنوعة من الذرات المكونة للتوجيه الصحيح للجزيء. دعونا نحسب زاوية الرابطة لـ PF6-.

زاوية الرابطة لـ FPF في PF6- الجزيء 900، لأنه جزيء ثماني السطوح ، حيث يُحاط التوم المركزي بست ذرات مكافئة وتكون زاوية الرابطة للهندسة الاوكتاهدرا 90 تمامًا0. لا يوجد عامل انحراف موجود لذلك يمكن أن تكون زاوية الرابطة مثالية تمامًا.

  • زاوية رابطة PF6- يمكن حسابها من خلال قيمة التهجين.
  • معادلة زاوية الرابطة وفقًا لقاعدة بينت هي COSθ = (p-1) / p.
  • الذرة المركزية P هي sp3مهجن ، لذا فإن الحرف p هنا هو 3/6 = ½
  • إذن ، زاوية الرابطة هي COSθ = [{1- (1/2)} / (1/2)] = -1
  • Θ = COS-1(-1) = 1800، 1800 غير مسموح وقمنا بخصم 900 منه،
  • إذن ، زاوية الرابطة هي 1800- 900 = 900

7. PF6- رسوم هيكلية لويس الرسمية

من خلال مفهوم الشحنة الرسمية ، يمكننا التنبؤ بكمية الشحنة الموجودة داخل الجزيء أو ذرة معينة. دعونا نحسب الشحنة الرسمية لل PF6- مركب.

المسؤول الرسمي لل PF6- هي -1 لأن هناك بالفعل شحنة موجودة داخل الجزيء ، لذا فإن كمية الشحنة بواسطة الأنيونات غير مستوفاة تمامًا بكمية الشحنة بواسطة الكاتيونات. هنا عدة الأنيونات أكبر من تكافؤ الكاتيون. هذا هو سبب إضافة شحنة سالبة.

  • دعونا نحسب الشحنة الرسمية لـ PF6- الجزيء بالصيغة ، FC = Nv - نليرة لبنانية -1/2 نبي بي
  • الشحنة الرسمية الموجودة فوق ذرة P هي ، 5-0- (12/2) = -1
  • الشحنة الرسمية الموجودة فوق كل ذرة F هي ، 7-6- (2/2) = 0
  • لذلك ، فإن الرسوم الرسمية الإجمالية تقدم على PF6- الجزيء هو -1 وهو في الواقع من موقع P لأنه يحتوي على إلكترونات أكثر من تكافؤه.

8. PF6- تهجين

التهجين هو خلط المدارات الذرية لطاقة مختلفة لإنتاج مدار هجين جديد من الطاقة المكافئة. الآن نستكشف تهجين PF6-.

تهجين الفوسفور المركزي في PF6- هو sp3د والتي يمكن تأكيدها 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/ 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 + 6 + 0 + 1) = 6 (sp3d)
  • ويشارك في التهجين مدار واحد s ، وثلاثة مدارات p ، ومدار واحد d لـ P.
  • لا تشارك أزواج F الوحيدة في التهجين.

9. هل PF6- قطبي أو غير قطبية؟

يقال أن الجزيء يكون قطبيًا إذا كان هناك وجود لعزم ثنائي القطب دائم. دعونا نتحقق مما إذا كان PF6- قطبي أم لا.

PF6- غير قطبي لأنه يحتوي على هندسة متناظرة ثماني السطوح ، وبالتالي فإن اتجاهات العزم ثنائي القطب من P إلى F متساوية ومعاكسة في الاتجاه لبعضها البعض. لذلك ، يلغون بسهولة شديدة ولهذا السبب ، قيمة العزم ثنائي القطب لـ PF6- هي صفر مما يجعل الجزيء غير قطبي.

10. هل PF6- إلكتروليت؟

تسمى المادة بالكهرباء عندما تكون قابلة للذوبان في الماء وتتأين وتنقل الكهرباء عبر المحلول. دعونا نرى ما إذا كان PF6- هو المنحل بالكهرباء أم لا.

PF6- هو إلكتروليت لأن الشحنة السالبة موجودة بالفعل فوق الجزيء ، لذلك فهو جسيم مشحون بالفعل وعندما يذوب في الماء يمكنه حمل الكهرباء. أيضًا ، في المحلول المائي ، يتأين تمامًا ليشكل أيونات فلوريد عالية الكهربية ويحمل الكهرباء.

11. هل PF6- يذوب في الماء؟

عندما يكسر جزيء روابطه ويذوب في الماء بالتحلل المائي الجزئي أو الكامل ، يمكن أن يذوب في الماء. دعونا نرى ما إذا كان PF6- قابل للذوبان في الماء أم لا

PF6- قابل للذوبان في الماء لأنه يمكن أن يشكل الرابطة H التي تذوي جزيء الماء. حجم F صغير جدًا والكهرباء عالية جدًا لذا فهي متوافقة مع الترابط H. على الرغم من وجود جزء أكثر كارهة للماء مما يجعل قابلية الذوبان المنخفضة للجزيء في الماء.

12. هل PF6- الأيونية أو التساهمية؟

وفقًا حكم فجان، لا يوجد جزيء له طابع أيوني أو تساهمي بنسبة 100٪ ، بل بالعكس يعتمد على الاستقطاب. دعونا نرى ما إذا كان PF6- تساهمية أو أيونية.

PF6- هو جزيء تساهمي بحت ، يتم تكوينه عن طريق تهجين المدارات الذرية لـ P. وتتشارك الرابطة بين P و F بالتساوي بواسطة إلكترونات تلك الذرات. على عكس الجزيئات الأيونية ، فإن الرابطة ليست قطبية وليس لها توزيع غير متماثل للإلكترونات.

قوة الاستقطاب للكاتيون ضعيفة للغاية (الجهد الأيوني المنخفض - كثافة الشحنة منخفضة والحجم أكبر) ، ومرة ​​أخرى يكون حجم الأنيون أصغر لذا لا يمكن الاستقطاب. من ناحية أخرى ، فإن قابلية استقطاب الأنيون منخفضة أيضًا ، لذلك فهي ذات طابع أيوني أقل.

في الختام

PF6- يمكن أن يكون بمثابة رابط قوي للمجال في الكيمياء العضوية المعدنية ، لأنه يمكن أن يتبرع بكثافة الإلكترون ويقبل أيضًا كثافة الإلكترون في المدار الشاغر لـ P. ينخفض ​​P ويمكن بسهولة الحصول على المستعبدين.

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 SO3 Lewis: الرسم والعديد من الكيانات والتفسيرات التفصيلية

SO3 هيكل لويس: الرسم والعديد من الكيانات والشروحات التفصيلية

في هذه المقالة ، تمت مناقشة حقائق مختلفة حول "SO3 lewis Structure" حول SO3 مثل هيكل لويس والشحنة الرسمية والقطبية وبعض الحقائق التفصيلية الأخرى حول المركبات المختلفة لثاني أكسيد الكبريت ...