Nejlepší odpověď
Pokud vezmete v úvahu rozdíl ve velikosti atomů F a atomů Cl, můžete vyřešit tato hádanka.
Molekula PX5 má trigonální bipyramidovou geometrii; tj. ve středu trojúhelníku je trojúhelníková rovina 3 X a centrální atom fosforu a dva zbývající atomy X jsou umístěny svisle k trojúhelníku, jeden nahoru a jeden dolů, takže pět atomů kolem P vytváří trigonální pyramida směřující nahoru a trigonální pyramida směřující dolů – odtud název trigonální bipyramid.
Atom F je mnohem menší než atom Cl.
Trojúhelníková rovina poskytuje největší množství prostoru pro každý atom, aniž by narazil na další dva atomy. Takže větší atomy budou raději v rovině. Menší atomy se musí uspokojit s vrcholovými pozicemi (nahoru a dolů).
V PCl3F2 je hierarchické pořadí jasné – tři atomy Cl zaujímají trojúhelníkové rovinné polohy, zatímco dva atomy F jsou tlačeny do vrcholových pozic. Jelikož jsou všechny tři atomy Cl ve stejné rovině na vrcholech rovnostranného trojúhelníku, jejich dipólové momenty se navzájem ruší. Podobně dva atomy F, které jsou diametrálně proti sobě, zruší vzájemné dipólové momenty. Čistý dipólový moment pro molekulu je NULA. Molekula je proto NEPOLÁRNÍ.
V PCl2F3 dva atomy chloru samozřejmě zaujímají rovinnou polohu a nechávají tři atomy fluoru uspořádat, jak se jim zlíbí. U dvou vrcholných atomů fluoru se jejich dipólové momenty navzájem ruší. Nyní existuje problém dipólového momentu v trojúhelníkové rovině. Dva P-Cl dipólové momenty nejsou zrušeny jedním P-F dipólovým momentem, takže čistý dipólový moment zůstane v rovině. To znamená, že pro molekulu existuje čistý dipólový moment; proto je molekula PF3Cl2 POLÁRNÍ.
((V této odpovědi jsem záměrně nepoužil obrázky, aby si čtenář mohl tyto dvě molekuly skutečně vizualizovat a plně pochopit, jak fungují dipólové momenty))
Odpověď
Ve struktuře PCl3F2 leží atomy chloru ve stejné rovině se stejnými úhly vazby mezi všemi třemi vazbami jako 120 stupňů. Čistý dipólový moment je tedy nulový.
Zde máme další dvě axiální vazby atomů F majících úhel 90 stupňů k rovině atomů chloru. Takže opět je zrušen čistý dipólový moment molekuly, a proto molekula není polární.
Pojďme diskutovat o dipólovém momentu PF3Cl2. V této molekule jsou axiální vazby atomy chloru. . Takže čistý dipólový moment bude zrušen kvůli stejné elektronegativitě atomů chloru. Ale v rovině nejsou tři molekuly stejné.
Protože hodnota elektronegativity atomu F (4) je větší než u atomu chloru (3.2), bude čistý dipólový moment směřovat k atomu F, a proto je molekula polární.