den kemiske forbindelse PF5 er også kendt som Phosphorpentafluorid. Det er et af de mest essentielle fosforhalogenider. PF5 er en farveløs gas giftig i naturen og danner dampe i luften. Det er meget farligt for øjnene og forårsager også sygdom ved indånding. I denne artikel vil vi tjekke svaret på, om PF5 er en polær eller ikke-polær forbindelse.

så er PF5 polær eller ikke-polær? Fosforpentafluorid eller PF5 er en ikke-polær forbindelse på grund af dens symmetriske geometri, dvs.Trigonal Bipyramidal. Selvom P – F-bindingen er polær, da F-atomet er mere elektronegativt end P-atomet, er hele PF5-molekylet ikke-polært, fordi dipolen af P-F-bindingen annulleres af hinanden, hvilket resulterer i nul-netdipolmomentet, hvilket gør det til et ikke-polært molekyle.

det findes som en forbindelse med en irriterende lugt og danner meget giftige dampe i luften. Det reagerer voldsomt, når hydrolysereaktionen finder sted.

PF5 er meget reaktiv over for vand af natur og danner fosfor-og flussyre, phosphorsyre som et resultat af en eksoterm reaktion, der producerer varme.

denne PF5-forbindelse kan let opnås ved fluorering af fosforpentachlorid ved hjælp af arsentrifluorid.

3PCl5 + 5asf3 –> 3pf5 + 5ascl

PF5 kan også syntetiseres ved fluorering af PCl3 med vandfri flussyre med tilstedeværelse af chlor. Denne proces sikrer en høj PF5-samtalehastighed.

hvorfor PF5 er ikke-polær?

elektrontrækket afbalancerer elektronegativitet i både den lodrette og vandrette akse af det Fosforpentafluoridmolekyle.

en af aksen i PF5-molekylet falder til at være lineær, mens den anden danner en trekantet form, hvilket resulterer i et ikke-nettodipolmoment.

molekylet bærer ingen dipolladning på grund af annulleringen af dipolmomentet genereret af hver P-f-binding.

molekylær geometri af phosphor Pentafluorid (PF5 ) er trigonal bipyramidal.

PF5 har symmetrisk ladningsfordeling af fluoratomer omkring det centrale Atomfosfor.

da ladningsfordeling er ens, og der ikke er noget nettodipolmoment, er dette molekyle derfor ikke-polært.

selvom P-F-bindingen er polær på grund af forskelle i deres elektronegativitet, bliver dipolen af P-f-bindinger annulleret af hinanden på grund af den symmetriske struktur af hele PF5-molekylet.

peger for at bestemme polariteten af PF5

generelt har et ikke-polært molekyle bindingerne, der deler lige elektronegativitet i deltagende atomer.

selvom atomer er arrangeret således, at polære bindinger vektor sum annullerer sig selv, bliver også et molekyle ikke-polært.

Her er bindingerne i PF5 symmetriske, men på grund af at elektronegativiteten af fluor er højere end fosforatom, har molekylet polære bindinger, der annullerer deres vektorsum.

denne annullering er ansvarlig for ikke-polær karakter, da der ikke er noget dipolmoment og ensomt par elektroner.

på grund af dette danner PF5 en trigonal bipyramidal geometri bestående af et par ækvatoriale og aksiale bindinger.

da disse vandrette og lodrette bindinger annullerer deres ladninger, har molekylet ingen nettoladning.

på grund af ingen nettoladning har hele molekylet en ikke-polær natur, der danner polære kovalente bindinger.

hybridisering af Fosforpentafluorid (PF5)

Hvis vi ser strukturen af dette molekyle!

i PF5 indeholder Fosforatomet i alt 5 valenselektroner, og fluor har 7 elektroner i sin yderste skal. En elektron deles af hvert fluoratom for at fuldføre sin oktet.

de elementer, der er til stede i den tredje periode, består af d-orbitaler sammen med s-og p-orbitaler i det periodiske system.

det er fremtrædende, at alle bindingsvinkler på 90 grader og 120 grader dannet i trigonal bipyramidal geometri ikke er identiske.

så overlapper de 5 sp3d-orbitaler af fosfor med p-orbitalerne af fluoratomer. Disse p-orbitaler er enestående optaget, og sammen danner de alle de 5 P–f sigma-bindinger i PF5.

derfor har PF5-molekylet en sp3d-hybridisering og en trigonal bipyramidal geometriform.

dipolmomentet for Fosforpentafluorid

begge atomer dvs.fosfor og fluor adskiller sig i deres elektronegativitet. Elektronegativitet af fluor atom er 3,98 og fosfor er 2,19.

således er P – f-bindingen polær i naturen.

polariteten af P-F polære bindinger annullerer hinanden på grund af molekylets trigonale bipyramidale geometri.

da molekylet Phosphorpentafluorid (PF5) er symmetrisk arrangeret omkring det centrale (P) atom, er der ingen ladning fordelt ujævnt.

så PF5 har intet netto (dvs.nul) dipolmoment.

CBr4 (Carbontetrabromid) er også en lignende forbindelse med polære C-Br-bindinger med en vis dipolmomentværdi, men hele molekylet er ikke-polært på grund af netto-nul dipolen.

tjek artiklen om polariteten af CBr4.

hvorfor PF5 er ikke-polær selv med et ulige antal vektorer omkring det centrale atom?

Dette er på grund af det 3-dimensionelle arrangement (dvs.kugle-og stokdiagram) af PF5.

Vi ved, at F er mere elektronegativ end P, derfor er bindingerne dannet i PF5 polære, men molekylet som helhed er ikke-polært. Hvorfor?

på grund af arrangementet af F-atomer i PF5, således at det danner en trigonal bipyramidal molekylær geometri, hvor elektroner deles ligeligt.

der produceres således ingen dipolladning, og forbindelsen PF5 er derfor ikke-polær, selv med et ulige antal vektorer.

et sådant element med et ulige antal vektorer omkring et centralt atom er BCl3, der også ligger under kategorien af den ikke-polære forbindelse.

læs artiklen for polariteten af BCl3.

nedenfor er billedet af PF5 Ball and Stick-modellen

Hvorfor eksisterer PF5 som gas (kovalent), mens PCl5 eksisterer som ionisk fast stof?

I begge molekyler er fosfor et almindeligt atom, men begge forbindelser adskiller sig i halogen.

klor og fluor har de samme valenselektroner, men størrelsen af fluoratomet er mindre sammenlignet med chlor.

som et resultat er elektrondensiteten i fluor mere end chlor på grund af hvilken PCl5 har en lavere polariserende faktor, hvilket resulterer i en mere ionisk karakter.

mens fluor, der er et mindre atom, har mere elektrondensitet, frembringer en mere polariserende natur og mere kovalent karakter, og den findes i gasform.

hvorfor PF5 kaldes et farligt eller giftigt stof?

dette farveløse Fosforpentafluorid anses for at være et utroligt farligt stof på grund af dets voldelige reaktivitet med vand.

det er ætsende for menneskelig hud og meget giftigt ved indånding. Det er ætsende for øjne og hud og skader øjne.

derfor skal Fosforpentafluorid (PF5) opbevares i forseglede stålcylindre for at undgå kontakt med vand eller endda Fugtighed.

hvis stoffet kommer i kontakt med vand, finder en eksoterm reaktion sted, der producerer giftige dampe og tilstrækkelig varme til at forbrænde ethvert brændbart stof.

derfor er det en farlig forbindelse, der reagerer voldsomt på hydrolyse.

konklusion

Phosphorpentafluorid anvendes som fluoreringsmiddel anvendt i forskellige industrielle kemiske reaktioner. Forbindelsen er ikke-polær på grund af den symmetriske geometriske struktur. Alle de fem fluoratomer ligger symmetrisk til det centrale fosforatom. Det er giftigt at indånde. PF5 har nul dipolmoment. Det er en fuldstændig ikke-polær forbindelse, der danner polære kovalente bindinger.