PBr5 eller Fosforpentabromid er en forbindelse, der består af 5 molekyler brom og 1 molekyle fosfor. Det ser ud til at være et gult krystallinsk fast stof. Strukturen af PBr5 i fast tilstand er PBr4 + Br-mens den i dampfasen dissocieres til at blive PBr3Br2.
i naturen er forbindelsen ætsende, og dens molekylvægt er 430,49 g/mol. Opbevaring og forsendelse af dette molekyle udføres i lukkede beholdere, da det er meget irriterende for menneskers hud og øjne.
generelt bruges PBr5 til at fremstille andre kemikalier og forbindelser.
smeltepunktet og kogepunktet for PBr5 er ~100 liter C (dec.) og 106 C (dec.) henholdsvis.
reaktionen mellem PBr5 og vand resulterer i emission af ætsende Hydrogenbromidgas. Det samme sker, når en reaktion mellem PBr5 og fugtig luft finder sted.
Sådan tegner du en struktur
det er vigtigt at forstå strukturen af en hvilken som helst forbindelse for at vide mere om dens egenskaber.
strukturen er intet andet end en repræsentation af, hvordan elektronerne deltager i bindingsdannelsen for at danne den særlige forbindelse.
der er to typer elektroner, der udgør bindingsdannelsen i enhver forbindelse. Disse er bindingspar af elektroner, der deltager i dannelsen af bindingen. Og andre er ikke-bindende elektroner eller ensomme elektroner, der ikke danner nogen bindinger.
en summation af disse bindings-og ikke-bindingselektroner er kendt som valenselektroner.
mens du tegner strukturen, repræsenterer en enkelt lige linje bindingerne, og prikker repræsenterer de ensomme elektroner. Oktetreglen følges, hvilket betyder, at ethvert molekyle er stabilt, når det har 8 elektroner i sin ydre skal.
lad os nu se, hvordan man tegner strukturen af Pbr5.
Pbr5 struktur
nedenfor er forklaringen på, hvordan strukturen af Pbr5 er lavet.
i hvert molekyle er der et centralt atom, hvorfra andre atomer er bundet til.
her er fosfor det centrale atom. Med dette atom laves en enkelt binding med de nærliggende Bromatomer, hvilket betyder, at 2 elektroner deles mellem disse atomer.
de resterende elektroner i atomerne betragtes som ensomme par, der er repræsenteret af 2 prikker.
lad os nu se på dette koncept matematisk.
først og fremmest skal du opsummere alle elektronerne i disse atomer.
her,
P (fosfor) har 5 valenselektroner.
Br (brom) har 7 valenselektroner.
br-atomets Valens er 5.
således er de samlede valenselektroner for Br 7*5, hvilket svarer til 35 valenselektroner.
det endelige samlede antal valenselektroner kommer således op til 35+5=40 valenselektroner.
her i denne struktur er det centrale atom fosfor, der binder med de andre 5 molekyler brom.
de 5 elektroner af fosfor gør en binding med en af hver valenselektron af brom. Nu når alle elektronerne i det centrale atom anvendes, er der således ingen ensomme elektroner med fosfor tilbage. Men der er ensomme elektroner på andre Bromatomer.
det samlede antal ensomme elektroner i PBr5 er således 5*6=30.
Tag et kig på diagrammet nedenfor for at forstå alle disse teorier billedligt.
efter at have set strukturen af Pbr5, lad os hoppe ind i hybridiseringen af denne forbindelse.
PBr5 hybridisering
ved du, hvad hybridisering generelt er, før du går ind i hybridiseringen af PBr5? Nå, hvis Nej, læs nedenstående erklæring for en klar forståelse.
“når atomorbitalerne smelter sammen for at fremstille eller danne nye hybridiserede orbitaler, kaldes det hybridisering. Under denne proces ændres molekylær geometri og bindingsegenskaber. Husk altid, at blandingen kun finder sted mellem orbitaler, der er på samme energiniveau.”
nu som du kender den grundlæggende definition af hybridisering, lad os afkode hybridiseringen af PBr5.
for at beregne hybridisering anvendes en simpel formel:
liter
hvor,
V = antal valenselektroner til stede i det centrale atom
N = antal monovalente atomer bundet til det centrale atom
C = ladning af kation
A = ladning af anionen
ved beregning af hybridiseringen af Pbr5 kan vi erstatte værdier i ovenstående ligning for at opnå de ønskede resultater.
her,
V = 5
N = 5
C = 0
A = 0
vi får således, hybridisering = liter = 5
den første valenselektron går i s orbital.
de næste 3 valenselektroner kan tilvænnes i orbitaler.
dette efterlader os med kun 1 valenselektron. Det går således i DKs orbital.
således er hybridiseringen af PBr5 sp3d.
bortset fra dette kan du tage reference fra nedenstående diagram for at forstå, hvordan sp3d-hybridisering opnås.
ved hjælp af en billedlig repræsentation kan du forstå orbitalerne på en bedre og klar måde.
i ovenstående diagram kan du se nogle vinkler dannes. Disse er kendt som bindingsvinkler. Du kan finde bindingsvinkler ganske let.
som du kan se, er der i alt fem par bundne elektroner.
to ud af disse fem par er vinkelret på ækvatorialaksen. Disse to par kan kaldes aksiale par.
mens de andre tre par ligger på ækvatorialaksen.
vinklen mellem de aksiale og ækvatoriale linjer er 90 grader.
og vinklen mellem de tre par af bundne elektroner er 120 grader.
næste er den molekylære geometri af PBr5. Lad os se på det sammen.
Pbr5 molekylær geometri
generelt kan en forbindelses struktur forklare dens molekylære geometri let.
men i tilfælde af PBr5 kan molekylær geometri forklares bedre ved hjælp af Vesper-teorien.
VESPER teori generelt står for Valence Shell Electron Pair frastødning teori.
i Vesper-teorien tages der hensyn til atomernes steriske nummer og koordinationsnummer for at finde forbindelsens geometri.
lad os først forstå, hvad der er betydningen af sterisk nummer og koordinationsnummer.
antallet af ensomme par, atomer og grupper, der omgiver det centrale atom, bestemmer det steriske tal.
i tilfælde af PBr5 er det steriske tal 5.
antallet af ioner, atomer eller molekyler bundet til et centralt atom i ethvert molekyle eller krystal er kendt som koordinationsnummeret.
i tilfælde af PBr5 er det centrale atom P bundet med 5 Br-atomer, således at koordinationsnummeret er 5.
disse 5 par valenselektroner kan forårsage frastødning for således at opnå stabilitet elektronerne kan fordeles over rummet.
på grund af denne dispersion viser PBr5 trigonal bipyramid geometri.
nedenfor er den billedlige repræsentation af pbr5-molekylets geometri.
polaritet af PBr5
nu kommer spørgsmålet om, hvad er polariteten af PBr5?
PBr5 er ikke-polær på grund af arrangementet af atomer af denne forbindelse. Valensparene er arrangeret symmetrisk i Pbr5.
når bindingerne er arrangeret symmetrisk, er dipolmomentet 0, hvilket gør forbindelsen ikke-polær.
når vi nu kender de grundlæggende ting ved PBr5, så lad os se på, hvad der er en struktur, og hvordan man tegner den til pbr5-forbindelsen.
anvendelse af PBr5
her er nogle af de nyttige applikationer af PBr5, som du bør vide om:
- PBr5 bruges til at omdanne alkohol til bromider.
- det bruges til debrominering af ketoner.
- PBr5 kan også anvendes til fremstilling af indiumphosphid nanotråde.
i en nøddeskal
for at afslutte vores læring af PBr5 lad os huske alt, hvad vi har læst om denne forbindelse. PBr5 har 40 valenselektroner.
med sp3d-hybridisering har PBr5 trigonal bipyramidal geometri ifølge Vesper-teorien. Molekylet er ikke-polært på grund af det symmetriske arrangement mellem bundne og ensomme par elektroner.
vi håber, at denne artikel var indsigtsfuld nok, og du forstod den grundlæggende struktur og geometri af PBr5. I tilfælde af tvivl om dette emne, er du velkommen til at kontakte vores team for præciseringer.
Tak fordi du læste.