Beste Antwort
Wenn Sie den Unterschied in der Größe von F-Atomen und Cl-Atomen berücksichtigen, können Sie lösen dieses Puzzle.
PX5-Molekül hat eine trigonale bipyramidale Geometrie; Das heißt, es gibt eine Dreiecksebene von 3 X und das Phospohorus-Zentralatom in der Mitte des Dreiecks, und die beiden verbleibenden X-Atome sind vertikal zum Dreieck positioniert, eines nach oben und eines nach unten, so dass die fünf Atome um P ein bilden nach oben gerichtete trigonale Pyramide und eine nach unten gerichtete trigonale Pyramide – daher der Name trigonale Bipyramide.
F-Atom ist viel kleiner als Cl-Atom.
Die dreieckige Ebene bietet den größten Raum für jedes Atom, ohne in die anderen beiden Atome zu laufen Also werden die größeren Atome es vorziehen, in der Ebene zu sein. Die kleineren Atome müssen sich mit den Apex-Positionen (nach oben und unten) zufrieden geben.
In PCl3F2 ist die Hackreihenfolge klar – die drei Cl-Atome nehmen die dreieckigen planaren Positionen ein, während die beiden F-Atome gedrückt werden zu den Scheitelpositionen. Da sich die drei Cl-Atome an den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks alle in derselben Ebene befinden, heben sich ihre Dipolmomente gegenseitig auf. In ähnlicher Weise heben die beiden einander diametral gegenüberliegenden F-Atome die Dipolmomente voneinander auf. Das Netto-Dipolmoment für das Molekül ist NULL. Daher ist das Molekül NICHT POLAR.
In PCl2F3 nehmen die beiden Chloratome natürlich die planare Position ein und lassen die drei Fluoratome sich nach Belieben anordnen. Die Dipolmomente der beiden Apex-Fluoratome heben sich gegenseitig auf. Jetzt gibt es ein Dipolmomentproblem in der Dreiecksebene. Die zwei P-Cl-Dipolmomente werden nicht durch ein P-F-Dipolmoment aufgehoben, so dass ein Netto-Dipolmoment in der Ebene verbleibt. Dies bedeutet, dass es ein Netto-Dipolmoment für das Molekül gibt; Daher ist das PF3Cl2-Molekül POLAR.
((Ich habe in dieser Antwort absichtlich keine Bilder verwendet, damit der Leser die beiden Moleküle tatsächlich visualisieren und vollständig verstehen kann, wie Dipolmomente funktionieren))
Antwort
In der Struktur von PCl3F2 liegen die Chloratome in derselben Ebene mit gleichen Bindungswinkeln s / w aller drei Bindungen von 120 Grad. Daher ist das Netto-Dipolmoment Null.
Hier haben wir zwei weitere axiale Bindungen von F-Atomen mit einem Winkel von 90 Grad zur Ebene von Chloratomen. Das Nettodipolmoment des Moleküls hebt sich also wieder auf und daher ist das Molekül nicht polar.
Lassen Sie uns über das Dipolmoment von PF3Cl2 diskutieren. In diesem Molekül bestehen die axialen Bindungen aus Chloratomen Das Netto-Dipolmoment wird also aufgrund der gleichen Elektronegativität der Chloratome aufgehoben. In der Ebene sind die drei Moleküle jedoch nicht gleich.
Da der Wert der Elektronegativität des F-Atoms (4) größer ist als der des Chloratoms (3.2), ist das Netto-Dipolmoment in Richtung des F-Atoms und daher ist das Molekül polar.