Cel mai bun răspuns
Dacă luați în considerare diferența de mărime a atomilor F și a atomilor Cl, puteți rezolva acest puzzle.
Molecula PX5 are o geometrie bipiramidală trigonală; adică, există un plan triunghiular de 3 X și atomul central al fosforului în mijlocul triunghiului, iar cei doi atomi X rămași sunt poziționați vertical față de triunghi, unul în sus și unul în jos, astfel încât cei cinci atomi din jurul lui P să facă o piramidă trigonală orientată în sus și o piramidă trigonală orientată în jos – de aici denumirea de bipiramidă trigonală.
Atomul F este mult mai mic decât atomul Cl.
Planul triunghiular oferă cea mai mare cantitate de spațiu pentru fiecare atom, fără a intra în ceilalți doi atomi Deci, atomii mai mari vor prefera să fie în plan. Atomii mai mici trebuie să se mulțumească cu pozițiile de vârf (în sus și în jos).
În PCl3F2, ordinea de ciocnire este clară – cei trei atomi de Cl ocupă pozițiile plane triunghiulare, în timp ce cei doi atomi F sunt la pozițiile de vârf. Deoarece cei trei atomi de Cl sunt toți în același plan la vârfurile unui triunghi echilateral, momentele lor dipolare se anulează reciproc. În mod similar, cei doi atomi F fiind diametral opuși unul față de celălalt vor anula momentele dipolare unul de celălalt. Momentul dipolar net pentru moleculă este ZERO. Prin urmare, molecula este NEPOLARĂ.
În PCl2F3, cei doi atomi de clor, desigur, ocupă poziția plană, lăsând cei trei atomi de fluor să se aranjeze după bunul plac. Cei doi atomi de fluor de vârf au momentele dipolice care se anulează reciproc. Acum, există o problemă a momentului dipolar în planul triunghiular. Cele două momente dipolare P-Cl nu sunt anulate de un moment dipolar P-F, lăsând un moment net dipolar în plan. Aceasta înseamnă că există un moment dipol net pentru moleculă; prin urmare, molecula PF3Cl2 este POLAR.
((Nu am folosit în mod deliberat imagini în acest răspuns, astfel încât cititorul să poată vizualiza cele două molecule și să înțeleagă pe deplin modul în care funcționează momentele dipolare))
Răspuns
În structura PCl3F2, atomii de clor se află în același plan având unghiuri de legătură egale b / w toate cele trei legături ca 120 de grade. Prin urmare, momentul dipol net este zero.
Aici avem alte două legături axiale ale atomilor F cu unghi de 90 de grade față de plan de atomi de clor. Deci, din nou, momentul net dipolar al moleculei este anulat și, prin urmare, molecula nu este polară.
Să discutăm despre momentul dipolar al PF3Cl2. În această moleculă, legăturile axiale sunt ale atomilor de clor. Deci, momentul dipol net va fi anulat din cauza aceleiași electronegativități a atomilor de clor. Dar în plan, cele trei molecule nu sunt aceleași.
Deoarece valoarea electronegativității atomului F (4) este mai mare decât cea a atomului de clor (3.2), deci momentul dipol net va fi către atomul F și, prin urmare, molecula este polară.