La mejor respuesta
Si considera la diferencia en el tamaño de los átomos de F y los de Cl, puede resolver este rompecabezas.
La molécula PX5 tiene una geometría bipiramidal trigonal; es decir, hay un plano triangular de 3 X y el átomo central de fósforo en el medio del triángulo, y los dos átomos X restantes se colocan verticalmente al triángulo, uno arriba y otro abajo, de modo que los cinco átomos alrededor de P forman un pirámide trigonal orientada hacia arriba y una pirámide trigonal orientada hacia abajo, de ahí el nombre bipirámide trigonal.
El átomo F es mucho más pequeño que el átomo de Cl.
El plano triangular ofrece la mayor cantidad de espacio para cada átomo, sin chocar con los otros dos átomos Por lo tanto, los átomos más grandes preferirán estar en el plano. Los átomos más pequeños tienen que conformarse con las posiciones del ápice (arriba y abajo).
En PCl3F2, el orden jerárquico es claro: los tres átomos de Cl ocupan las posiciones planas triangulares, mientras que los dos átomos F son empujados a las posiciones del ápice. Dado que los tres átomos de Cl están todos en el mismo plano en los vértices de un triángulo equilátero, sus momentos dipolares se cancelan entre sí. De manera similar, los dos átomos de F que son diametralmente opuestos entre sí cancelarán los momentos dipolares entre sí. El momento dipolar neto de la molécula es CERO. Por lo tanto, la molécula es NO POLAR.
En PCl2F3, los dos átomos de cloro, por supuesto, toman la posición plana, dejando que los tres átomos de flúor se dispongan como quieran. Los dos átomos de flúor del ápice tienen sus momentos dipolares se cancelan entre sí. Ahora, hay un problema de momento dipolar en el plano triangular. Los dos momentos dipolares P-Cl no son cancelados por un momento dipolar P-F, dejando un momento dipolar neto en el plano. Esto significa que hay un momento dipolar neto para la molécula; por lo tanto, la molécula de PF3Cl2 es POLAR.
((deliberadamente no he usado imágenes en esta respuesta, para que el lector pueda visualizar las dos moléculas y comprender completamente cómo funcionan los momentos dipolares))
Respuesta
En la estructura de PCl3F2, los átomos de cloro se encuentran en el mismo plano con ángulos de enlace iguales entre los tres enlaces y 120 grados. Por lo tanto, el momento dipolar neto es cero.
Aquí tenemos otros dos enlaces axiales de átomos F que tienen un ángulo de 90 grados con el plano de átomos de cloro. Entonces, nuevamente, el momento dipolar neto de la molécula se cancela y, por lo tanto, la molécula no es polar.
Discutamos sobre el momento dipolar de PF3Cl2. En esta molécula, los enlaces axiales son de átomos de cloro . Entonces, el momento dipolar neto se cancelará debido a la misma electronegatividad de los átomos de cloro. Pero en el plano, las tres moléculas no son iguales.
Dado que el valor de electronegatividad del átomo F (4) es mayor que el del átomo de cloro (3.2), el momento dipolar neto será hacia el átomo F y, por lo tanto, la molécula es polar.