Il composto chimico PF5 è anche noto come pentafluoruro di fosforo. È uno degli alogenuri di fosforo più essenziali. PF5 è un gas incolore tossico in natura e forma fumi nell’aria. È molto pericoloso per gli occhi e provoca anche malattie per inalazione. In questo articolo, verificheremo la risposta se PF5 è un composto polare o non polare.

Quindi, PF5 è polare o non polare? Il pentafluoruro di fosforo o PF5 è un composto non polare a causa della sua geometria simmetrica cioè; Bipiramidale trigonale. Sebbene il legame P-F sia polare in quanto l’atomo F è più elettronegativo dell’atomo P, l’intera molecola PF5 è non polare perché il dipolo del legame P-F viene annullato l’uno dall’altro con conseguente momento di dipolo netto zero rendendolo una molecola non polare.

Esiste come composto con un odore irritante e forma fumi altamente tossici nell’aria. Reagisce violentemente quando avviene la reazione di idrolisi.

PF5 è altamente reattivo all’acqua per natura e forma acido fosforico e fluoridrico, acido fosforico come risultato di una reazione esotermica che produce calore.

Questo composto PF5 può essere facilmente ottenuto mediante fluorurazione del pentacloruro di fosforo con l’aiuto del trifluoruro di arsenico.

3PCl5 + 5AsF3> 3PF5 + 5AsCl

PF5 può anche essere sintetizzato dal processo di fluorurazione di PCl3 con acido fluoridrico anidro con presenza di cloro. Questo processo garantisce un alto tasso di conversazione PF5.

Perché PF5 è non polare?

L’estrazione dell’elettrone equilibra l’elettronegatività, sia nell’asse verticale che orizzontale della molecola di pentafluoruro di fosforo.

Uno degli assi della molecola PF5 cade per essere lineare mentre l’altro forma una forma triangolare che si traduce in un momento di dipolo senza rete.

La molecola non trasporta alcuna carica di dipolo a causa della cancellazione del momento di dipolo generato da ciascun legame P-F.

La geometria molecolare del pentafluoruro di fosforo (PF5 ) è bipiramidale trigonale.

PF5 ha distribuzione simmetrica della carica degli atomi del fluoro intorno al fosforo centrale dell’atomo.

Poiché la distribuzione della carica è uguale e non vi è alcun momento di dipolo netto, questa molecola non è polare.

Sebbene il legame P-F sia di natura polare a causa delle differenze nella loro elettronegatività, il dipolo dei legami P-F viene annullato l’uno dall’altro a causa della struttura simmetrica dell’intera molecola PF5.

Punti per determinare la polarità di PF5

Generalmente, una molecola non polare ha i legami che condividono la stessa elettronegatività negli atomi partecipanti.

Anche se se gli atomi sono disposti in modo tale che la somma vettoriale dei legami polari si annulla, anche una molecola diventa non polare.

Qui, in PF5 i legami sono simmetrici ma a causa dell’elettronegatività del fluoro superiore all’atomo di fosforo, la molecola ha legami polari che annullano la loro somma vettoriale.

Questa cancellazione è responsabile della natura non polare in quanto non esiste un momento di dipolo e una coppia solitaria di elettroni.

A causa di ciò, PF5 forma una geometria bipiramidale trigonale costituita da una coppia di legami equatoriali e assiali.

Poiché questi legami orizzontali e verticali annullano le loro cariche, la molecola non ha alcuna carica netta.

A causa dell’assenza di carica netta, l’intera molecola ha una natura non polare che forma legami covalenti polari.

Ibridazione del pentafluoruro di fosforo (PF5)

Se vediamo la struttura di lewis di questa molecola!

In PF5, l’atomo di fosforo contiene un totale di 5 elettroni di valenza e il fluoro ha 7 elettroni nel suo guscio più esterno. Un elettrone è condiviso da ciascun atomo di fluoro per completare il suo ottetto.

Gli elementi presenti nel terzo periodo comprendono gli orbitali d insieme agli orbitali s e p nella tavola periodica.

È evidente che tutti gli angoli di legame di 90 gradi e 120 gradi formati nella geometria bipiramidale trigonale non sono identici.

Quindi, i 5 orbitali sp3d del fosforo si sovrappongono agli orbitali p degli atomi di fluoro. Questi orbitali p sono singolarmente occupati e insieme formano tutti i 5 legami P-F sigma in PF5.

Quindi, la molecola PF5 ha un’ibridazione sp3d e una forma di geometria bipiramidale trigonale.

Il momento di dipolo del pentafluoruro di fosforo

Entrambi gli atomi cioè; Fosforo e fluoro differiscono nella loro elettronegatività. L’elettronegatività dell’atomo di fluoro è 3,98 e quella del fosforo è 2,19.

Quindi, il legame P-F è di natura polare.

La polarità dei legami polari P-F si annulla a vicenda a causa della geometria bipiramidale trigonale della molecola.

Poiché la molecola pentafluoruro di fosforo (PF5) è disposta simmetricamente attorno all’atomo centrale (P), non vi è alcuna carica distribuita in modo non uniforme.

Quindi, PF5 non ha un momento di dipolo netto (cioè zero).

CBr4 (tetrabromuro di carbonio) è anche un composto simile con legami C-Br polari con un certo valore del momento di dipolo, ma l’intera molecola non è polare a causa del dipolo zero netto.

Controlla l’articolo riguardante la polarità di CBr4.

Perché PF5 è non polare anche con un numero dispari di vettori attorno all’atomo centrale?

Questo è dovuto alla disposizione tridimensionale (cioè diagramma palla e bastone) di PF5.

Sappiamo che F è più elettronegativo di P, quindi i legami formati in PF5 sono polari, ma la molecola nel suo complesso è non polare. Perché?

A causa della disposizione degli atomi F in PF5 tale da formare una geometria molecolare bipiramidale trigonale in cui gli elettroni sono condivisi equamente.

Quindi, non viene prodotta alcuna carica di dipolo e quindi il Composto PF5 non è polare anche con un numero dispari di vettori.

Uno di questi elementi con un numero dispari di vettori attorno a un atomo centrale è BCl3 che si trova anche sotto la categoria del composto non polare.

Leggere l’articolo per la polarità di BCl3.

Di seguito è riportata l’immagine del modello PF5 Ball and Stick

Perché PF5 esiste come gas (covalente) mentre PCl5 esiste come solido ionico?

In entrambe le molecole, il fosforo è un atomo comune ma entrambi i composti differiscono nell’alogeno.

Cloro e fluoro hanno gli stessi elettroni di valenza ma la dimensione dell’atomo di fluoro è più piccola rispetto al cloro.

Di conseguenza, la densità elettronica nel fluoro è superiore al cloro a causa della quale PCl5 ha un fattore di polarizzazione inferiore con conseguente carattere più ionico.

Considerando che il fluoro è un atomo di dimensioni più piccole ha più densità elettronica, ne emerge una natura più polarizzante e un carattere più covalente ed esiste in forma gassosa.

Perché PF5 è chiamato una sostanza pericolosa o tossica?

Questo pentafluoruro di fosforo incolore è considerato una sostanza incredibilmente pericolosa, a causa della sua violenta reattività con l’acqua.

È corrosivo per la pelle umana e altamente tossico quando inalato. È corrosivo per gli occhi e la pelle e danneggiare gli occhi.

Quindi, il pentafluoruro di fosforo (PF5) deve essere conservato in cilindri di acciaio sigillati per evitare il contatto con acqua o addirittura umidità.

Se la sostanza entra in contatto con l’acqua, avviene una reazione esotermica che produce fumi velenosi e calore sufficiente a bruciare qualsiasi sostanza combustibile.

Quindi, è un composto pericoloso che reagisce violentemente all’idrolisi.

Conclusione

Il pentafluoruro di fosforo è usato come agente fluorurante utilizzato in varie reazioni chimiche industriali. Il composto è non polare in natura a causa della struttura geometrica simmetrica. Tutti e cinque gli atomi di fluoro si trovano simmetrici rispetto all’atomo centrale di fosforo. È tossico inalare. PF5 ha zero momento di dipolo. È un composto completamente non polare che forma legami covalenti polari.