związek chemiczny PF5 jest również znany jako Pentafluorek fosforu. Jest to jeden z najważniejszych halogenków fosforu. PF5 jest bezbarwnym gazem toksycznym z natury i tworzy opary w powietrzu. Jest bardzo niebezpieczny dla oczu, a także powoduje choroby podczas inhalacji. W tym artykule sprawdzimy odpowiedź na pytanie, czy PF5 jest związkiem polarnym czy niepolarnym.

czy PF5 jest polarny czy niepolarny? Pentafluorek fosforu lub PF5 jest związkiem niepolarnym ze względu na jego symetryczną geometrię, tj. Chociaż Wiązanie P-F jest polarne, ponieważ atom F jest bardziej elektroujemny niż atom P, Cała cząsteczka PF5 jest niepolarna, ponieważ dipol wiązania P-F zostaje anulowany przez siebie, co powoduje zerowy moment dipolowy netto, co czyni go cząsteczką niepolarną.

istnieje jako związek o drażniącym zapachu i tworzy wysoce toksyczne opary w powietrzu. Gwałtownie reaguje, gdy zachodzi reakcja hydrolizy.

PF5 jest z natury wysoce reaktywny dla wody i tworzy kwas fosforowy i fluorowodorowy, kwas fosforowy w wyniku reakcji egzotermicznej wytwarzającej ciepło.

ten związek PF5 można łatwo otrzymać przez fluorowanie pentachlorku fosforu za pomocą trifluorku arsenu.

3PCL5 + 5asf3 –>3PF5 + 5ascl

PF5 można również zsyntetyzować w procesie fluorowania PCl3 bezwodnym kwasem fluorowodorowym w obecności chloru. Proces ten zapewnia wysoki współczynnik konwersacji PF5.

dlaczego PF5 jest niepolarny?

przyciąganie elektronów równoważy elektroujemność, zarówno w osi pionowej, jak i poziomej cząsteczki Pentafluorku fosforu.

jedna z osi cząsteczki PF5 jest liniowa, podczas gdy druga tworzy trójkątny kształt, co powoduje brak momentu dipolowego netto.

cząsteczka nie niesie ładunku dipolowego z powodu anulowania momentu dipolowego generowanego przez każde Wiązanie P-F.

geometria molekularna Pentafluorku fosforu (PF5 ) jest trygonalna bipiramidowa.

PF5 ma symetryczny rozkład ładunku atomów fluoru wokół atomu centralnego fosforu.

ponieważ rozkład ładunku jest równy i nie ma momentu dipolowego netto, cząsteczka ta jest niepolarna.

chociaż Wiązanie P-F ma charakter polarny ze względu na różnice w ich elektroujemności, dipol wiązań P-F zostaje anulowany przez siebie ze względu na symetryczną strukturę całej cząsteczki PF5.

punkty do określenia polaryzacji PF5

Ogólnie rzecz biorąc, cząsteczka niepolarna ma wiązania dzielące równą elektroujemność w uczestniczących atomach.

chociaż jeśli atomy są ułożone w taki sposób, że suma wiązań biegunowych sama się anuluje, to również cząsteczka staje się niepolarna.

tutaj, w PF5 wiązania są symetryczne, ale ze względu na elektroujemność fluoru jest wyższa od atomu fosforu, cząsteczka ma wiązania polarne anulujące ich sumę wektorową.

To anulowanie jest odpowiedzialne za niepolarną naturę, ponieważ nie ma momentu dipolowego i samotnej pary elektronów.

dzięki temu PF5 tworzy trygonalną geometrię bipiramidową składającą się z pary wiązań równikowych i osiowych.

ponieważ te poziome i pionowe wiązania anulują swoje ładunki, cząsteczka nie ma ładunku netto.

ze względu na brak ładunku netto, Cała cząsteczka ma niepolarną naturę, tworząc polarne wiązania kowalencyjne.

hybrydyzacja Pentafluorku fosforu (PF5)

jeśli zobaczymy strukturę Lewisa tej cząsteczki!

w PF5 atom fosforu zawiera łącznie 5 elektronów walencyjnych, a fluor ma 7 elektronów w swojej zewnętrznej powłoce. Jeden elektron jest dzielony przez każdy atom fluoru, aby zakończyć swój oktet.

pierwiastki obecne w trzecim okresie składają się z orbitali d wraz z orbitalami S I P w układzie okresowym.

znamienne jest, że wszystkie kąty wiązania 90 stopni i 120 stopni utworzone w geometrii trygonalnej bipiramidy nie są identyczne.

więc 5 orbitali sp3d fosforu pokrywa się z orbitalami p atomów fluoru. Te orbitale p są pojedynczo zajęte i razem tworzą wszystkie 5 wiązań P-F sigma w PF5.

stąd cząsteczka PF5 ma hybrydyzację sp3d i trygonalny kształt geometrii bipiramidowej.

moment dipolowy Pentafluorku fosforu

oba Atomy tj. fosfor i fluor różnią się elektroujemnością. Elektroujemność atomu fluoru wynosi 3,98, a fosforu 2,19.

tak więc Wiązanie P-F ma charakter polarny.

polaryzacja wiązań polarnych P-F się kasuje ze względu na trygonalną geometrię bipiramidową cząsteczki.

ponieważ pentafluorek fosforu (PF5) jest symetrycznie ułożony wokół atomu centralnego (P), nie ma ładunku rozłożonego nierównomiernie.

tak więc PF5 nie ma momentu dipolowego (tzn. zerowego).

CBr4 (tetrabromid węgla) jest również podobnym związkiem o polarnych wiązaniach C-Br z pewną wartością momentu dipolowego, ale cała cząsteczka jest niepolarna ze względu na dipol zerowy netto.

zapoznaj się z artykułem dotyczącym polaryzacji CBr4.

dlaczego PF5 jest niepolarne parzyste z nieparzystą liczbą wektorów wokół atomu centralnego?

wynika to z trójwymiarowego układu (tj. diagramu piłki i kija) PF5.

wiemy, że F jest bardziej elektroujemne niż P, dlatego wiązania utworzone w PF5 są polarne, ale cząsteczka jako całość jest niepolarna. Dlaczego?

ze względu na ułożenie atomów F W PF5 w taki sposób, że tworzy trygonalną bipiramidową geometrię molekularną, w której elektrony są dzielone równo.

Tak więc nie powstaje ładunek dipolowy i stąd związek PF5 jest niepolarny parzysty z nieparzystą liczbą wektorów.

jednym z takich elementów o nieparzystej liczbie wektorów wokół atomu centralnego jest BCl3, który również należy do kategorii związku niepolarnego.

przeczytaj artykuł o polaryzacji BCl3.

poniżej znajduje się obraz modelu kuli i kija PF5

dlaczego PF5 istnieje jako gaz (kowalencyjny), podczas gdy PCl5 istnieje jako ciało stałe jonowe?

w obu cząsteczkach fosfor jest wspólnym atomem, ale oba związki różnią się halogenem.

chlor i fluor mają te same elektrony walencyjne, ale rozmiar atomu fluoru jest mniejszy w porównaniu do chloru.

w rezultacie gęstość elektronów w fluorze jest większa niż w chlorze, dzięki czemu PCl5 ma niższy współczynnik polaryzacji, co skutkuje bardziej jonowym charakterem.

podczas gdy fluor jako Atom o mniejszych rozmiarach ma większą gęstość elektronów, ma bardziej polaryzujący charakter i bardziej kowalencyjny charakter i występuje w postaci gazowej.

dlaczego PF5 nazywa się substancją niebezpieczną lub toksyczną?

Ten bezbarwny Pentafluorek fosforu jest uważany za niezwykle niebezpieczną substancję, ze względu na gwałtowną reaktywność z wodą.

jest żrący dla ludzkiej skóry i wysoce toksyczny po wdychaniu. Działa żrąco na oczy i skórę oraz uszkadza Oczy.

dlatego Pentafluorek fosforu (PF5) powinien być przechowywany w szczelnych stalowych butlach, aby uniknąć jego kontaktu z wodą, a nawet wilgocią.

jeśli substancja wejdzie w kontakt z wodą, zachodzi reakcja egzotermiczna, wytwarzająca trujące opary i wystarczającą ilość ciepła, aby spalić każdą palną substancję.

dlatego jest to niebezpieczny związek, który gwałtownie reaguje na hydrolizę.

wnioski

Pentafluorek fosforu jest stosowany jako środek fluorujący stosowany w różnych przemysłowych reakcjach chemicznych. Związek ma charakter niepolarny ze względu na symetryczną strukturę geometryczną. Wszystkie pięć atomów fluoru leży symetrycznie do centralnego atomu fosforu. Wdychanie jest toksyczne. PF5 ma zerowy moment dipolowy. Jest to całkowicie niepolarny związek tworzący polarne wiązania kowalencyjne.