Varför är PF3Cl2 en polär molekyl men PCl3F2 är opolär?


Bästa svaret

Om du tänker på skillnaden i storleken på F-atomer och Cl-atomer kan du lösa detta pussel.

PX5-molekyl har en trigonal bipyramidal geometri; det finns ett triangulärt plan på 3 X och phospohorus centrala atomen i mitten av triangeln, och de två återstående X-atomerna är placerade vertikalt mot triangeln, en upp och en nedåt, så att de fem atomerna runt P gör en uppåtvänd trigonal pyramid och en nedåtvänd trigonal pyramid – därav namnet trigonal bipyramid.

F-atomen är mycket mindre än Cl-atomen.

Det triangulära planet ger mest utrymme för varje atom, utan att stöta på de andra två atomerna. Så de större atomerna föredrar att vara i planet. De mindre atomerna måste nöja sig med topplägena (upp och ner).

I PCl3F2 är hakningsordningen tydlig – de tre Cl-atomerna tar upp de triangulära plana positionerna, medan de två F-atomerna skjuts till topppositionerna. Eftersom de tre Cl-atomerna alla är i samma plan vid en hörn av en liksidig triangel, upphäver deras dipolmoment varandra. På samma sätt kommer de två F-atomer som är diametralt motsatta till varandra att eliminera varandras dipolmoment. Nettodipolmomentet för molekylen är NOLL. Därför är molekylen INTE-POLAR.

I PCl2F3 tar naturligtvis de två kloratomerna den plana positionen och lämnar de tre fluoratomerna för att ordna sig som de vill. De två apex-fluoratomerna har sina dipolmoment som tar bort varandra. Nu finns det ett dipolmomentproblem i det triangulära planet. De två P-Cl-dipolmomenten avbryts inte av ett P-F-dipolmoment, vilket lämnar ett netto-dipolmoment i planet. Detta innebär att det finns ett nettodipolmoment för molekylen; därför är PF3Cl2-molekylen POLAR.

((jag har medvetet inte använt bilder i det här svaret, så att läsaren faktiskt kan visualisera de två molekylerna och helt förstå hur dipolmoment fungerar))

Svar

I strukturen för PCl3F2 ligger kloratomerna i samma plan med lika bindningsvinklar svartvitt alla tre bindningarna som 120 grader. Därför är nettodipolmomentet noll.

Här har vi ytterligare två axiella bindningar av F-atomer som har 90 graders vinkel mot planet av kloratomer. Så återigen avbryts molekylens nettodipolmoment och därför är molekylen inte polär.

Låt oss diskutera om dipolmomentet för PF3Cl2. I denna molekyl är de axiella bindningarna av kloratomer Så, nettodipolmomentet kommer att avbrytas på grund av samma elektronegativitet av kloratomer. Men i plan är de tre molekylerna inte desamma.

Eftersom värdet på elektronegativitet för F-atom (4) är större än för kloratom (3.2), så kommer nettodipolmomentet att vara mot F-atom och därför är molekylen polär.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *