PBr5 o Pentabromuro de fósforo es un compuesto que consta de 5 moléculas de Bromo y 1 molécula de Fósforo. Parece ser un sólido cristalino amarillo. La estructura de PBr5 en estado sólido es PBr4 + Br, mientras que en la fase de vapor se disocia para convertirse en PBr3Br2.
En la naturaleza, el compuesto es corrosivo y su peso molecular es de 430.49 g/mol. El almacenamiento y el envío de esta molécula se realizan en contenedores sellados, ya que es altamente irritante para la piel y los ojos humanos.
Generalmente, el PBr5 se utiliza para fabricar otros productos químicos y compuestos.
El punto de fusión y ebullición de PBr5 es ~100 °C (diciembre.) y 106 °C (dic.) respectivamente.
La reacción entre el PBr5 y el agua produce la emisión de gas bromuro de hidrógeno corrosivo. Lo mismo sucede cuando se produce una reacción entre la PBr5 y el aire húmedo.
Cómo dibujar la estructura de Lewis
Comprender la estructura de Lewis de cualquier compuesto es esencial para saber más sobre sus propiedades.
La estructura de Lewis no es más que una representación de cómo los electrones participan en la formación de enlaces para formar el compuesto en particular.
Hay dos tipos de electrones que constituyen la formación de enlaces en cualquier compuesto. Estos son pares de electrones que participan en la formación del enlace. Y otros son electrones no enlazantes o electrones solitarios que no forman enlaces.
Una suma de estos electrones enlazantes y no enlazantes se conoce como Electrones de valencia.
Mientras se dibuja la estructura, una sola línea recta representa los enlaces y los puntos representan los electrones solitarios. En una estructura de Lewis, se sigue la regla del octeto, lo que significa que cualquier molécula es estable cuando tiene 8 electrones en su capa exterior.
Ahora veamos cómo dibujar la estructura de Lewis de PBr5.
PBr5 Estructura de Lewis
A continuación se muestra la explicación de cómo se hace la estructura de Lewis de PBr5.
En cada molécula, hay un átomo central desde el que se enlazan otros átomos.
Aquí, el fósforo es el átomo central. Con este átomo, se hace un solo enlace con los átomos de bromo vecinos, lo que significa que se comparten 2 electrones entre estos átomos.
Los electrones restantes en los átomos se consideran pares solitarios que están representados por 2 puntos.
Ahora veamos este concepto matemáticamente.
En primer lugar, es necesario resumir todos los electrones de estos átomos.
Aquí,
P (fósforo) tiene 5 electrones de valencia.
Br (bromo) tiene 7 electrones de valencia.
La valencia del átomo Br es 5.
Por lo tanto, el total de electrones de valencia para Br es de 7*5, lo que equivale a 35 electrones de valencia.
El número total final de electrones de valencia llega así a 35 + 5 = 40 electrones de valencia.
Aquí en esta estructura, el átomo central es fósforo que se une con las otras 5 moléculas de bromo.
Los 5 electrones de fósforo forman un enlace con uno de cada electrón de valencia de bromo. Ahora, cuando se utilizan todos los electrones del átomo central, no quedan electrones solitarios con fósforo. Pero hay electrones solitarios en otros átomos de bromo.
El número total de electrones solitarios en PBr5 es, por lo tanto, 5*6=30.
Eche un vistazo al diagrama de abajo para entender todas estas teorías pictóricamente.
Después de ver la estructura de Lewis de PBr5, saltemos a la hibridación de este compuesto.
Hibridación PBr5
Antes de pasar a la hibridación de PBr5, ¿sabe qué es la hibridación en general? Bueno, si no, lea la siguiente declaración para una comprensión clara.
» Cuando los orbitales atómicos se fusionan para hacer o formar nuevos orbitales hibridados, se llama hibridación. Durante este proceso, la geometría molecular y las propiedades de unión se alteran. Recuerde siempre que la mezcla tiene lugar solo entre orbitales que están en los mismos niveles de energía.»
Ahora, como ya conocen la definición básica de hibridación, descodifiquemos la hibridación de PBr5.
Para calcular la hibridación se utiliza una fórmula simple:
½
Donde,
V = número de electrones de valencia presentes en el átomo central
N = número de átomos monovalentes unidos al átomo central
C = carga de cationes
A = carga del anión
Al calcular la hibridación de PBr5, podemos sustituir los valores de la ecuación anterior para obtener los resultados deseados.
Aquí
V = 5
N = 5
C = 0
A = 0
Hemos de conseguir así, la Hibridación = ½ = 5
El primer electrón de valencia va en s orbital.
Los siguientes 3 electrones de valencia pueden habituarse en orbitales Px, Py y Pz.
Esto nos deja con solo 1 electrón de valencia. Por lo tanto, entra en el orbital dx.
Por lo tanto, la hibridación de PBr5 es sp3d.
Aparte de esto, puede tomar referencia del siguiente diagrama para comprender cómo se logra la hibridación sp3d.
Con la ayuda de una representación pictórica, puede comprender los orbitales de una manera mejor y clara.
En el diagrama anterior, puede ver algunos ángulos formándose. Estos se conocen como ángulos de enlace. Puedes encontrar ángulos de unión con bastante facilidad.
Como puede ver, hay en total cinco pares de electrones unidos.
Dos de estos cinco pares son perpendiculares al eje ecuatorial. Estos dos pares se pueden llamar pares axiales.
Mientras que los otros tres pares se encuentran en el eje ecuatorial.
El ángulo entre las líneas axial y ecuatorial es de 90 grados.
Y el ángulo entre los tres pares de electrones enlazados es de 120 grados.
A continuación se muestra la geometría molecular de PBr5. Echémosle un vistazo juntos.
Geometría molecular PBr5
En general, la estructura de Lewis de un compuesto puede explicar su geometría molecular fácilmente.
Sin embargo, en el caso de PBr5, la geometría molecular se puede explicar mejor con la ayuda de la teoría de VESPER.
La teoría de VESPER en general significa Teoría de Repulsión de Pares de Electrones de Cáscara de Valencia.
En la teoría de VESPER, el número estérico y el número de coordinación de los átomos se tienen en cuenta para encontrar la geometría del compuesto.
Primero entendamos cuál es el significado de número estérico y número de coordinación.
El número de pares solitarios, átomos y grupos que rodean al átomo central determina el número estérico.
En el caso de PBr5, el número estérico es 5.
El número de iones, átomos o moléculas unidos a un átomo central en cualquier molécula o cristal se conoce como el número de coordinación.
En el caso de PBr5, el átomo central P está unido a 5 átomos Br, por lo que el número de coordinación es 5.
Estos 5 pares de electrones de valencia pueden causar repulsión, por lo que para alcanzar la estabilidad, los electrones pueden distribuirse a través del espacio.
Debido a esta dispersión, PBr5 muestra geometría bipirámica trigonal.
A continuación se muestra la representación pictórica de la geometría de la molécula PBr5.
Polaridad de PBr5
Ahora viene la pregunta de que ¿cuál es la polaridad de PBr5?
PBr5 es no polar debido a la disposición de los átomos de este compuesto. Los pares de valencia están dispuestos simétricamente en Pbr5.
Cuando los enlaces están dispuestos simétricamente, el momento dipolar es 0, haciendo que el compuesto no sea polar.
Ahora que conocemos las cosas básicas sobre PBr5, echemos un vistazo a qué es una estructura de Lewis y cómo dibujarla para el compuesto PBr5.
Aplicación de PBr5
Estas son algunas de las aplicaciones útiles de PBr5 que debe conocer:
- El PBr5 se utiliza para convertir el alcohol en bromuros.
- Se utiliza en la desbromación de cetonas.
- El PBr5 también se puede utilizar para preparar nanohilos de fosfuro de indio.
En pocas palabras
Para concluir nuestro aprendizaje de PBr5, recordemos todo lo que hemos leído sobre este compuesto. El PBr5 tiene 40 electrones de valencia.
Con hibridación sp3d, PBr5 tiene geometría bipiramidal trigonal de acuerdo con la teoría de VESPER. La molécula es no polar debido a la disposición simétrica entre pares de electrones unidos y solitarios.
Esperamos que este artículo haya sido lo suficientemente perspicaz y que haya entendido la estructura básica y la geometría de PBr5. En caso de cualquier duda con respecto a este tema, no dude en ponerse en contacto con nuestro equipo para obtener aclaraciones.
Gracias por leer.