Pbr5 eli Fosforipentabromidi on yhdiste, joka koostuu 5 molekyylistä bromia ja yhdestä molekyylistä fosforia. Se on keltaista kiteistä kiinteää ainetta. Kiinteässä olomuodossa pbr5: n rakenne on pbr4+ Br-kun taas höyryfaasissa se hajoaa muodostaen pbr3br2: n.
luonnossa yhdiste on syövyttävää ja sen molekyylipaino on 430,49 g/mol. Tämän molekyylin varastointi ja siirto tapahtuu suljetuissa säiliöissä, koska se ärsyttää voimakkaasti ihmisen ihoa ja silmiä.
yleensä PBr5: tä käytetään muiden kemikaalien ja yhdisteiden valmistamiseen.
pbr5: n sulamis-ja kiehumispiste on ~100 °C (dec.) ja 106 °C (Joulukuu.) vastaavasti.
pbr5: n ja veden välisessä reaktiossa syntyy syövyttävää Vetybromidikaasua. Sama tapahtuu, kun pbr5: n ja kostean ilman välinen reaktio tapahtuu.
Lewis-rakenteen piirtäminen
minkä tahansa yhdisteen Lewis-rakenteen ymmärtäminen on välttämätöntä, jotta voidaan tietää enemmän sen ominaisuuksista.
Lewis-rakenne ei ole muuta kuin esitys siitä, miten elektronit osallistuvat sidoksen muodostumiseen muodostaen tietyn yhdisteen.
missä tahansa yhdisteessä on kahdenlaisia elektroneja, jotka muodostavat sidoksen. Nämä ovat sidoselektronipari, jotka osallistuvat sidoksen muodostamiseen. Ja muita ovat sidoselektronit tai yksinäiset elektronit, jotka eivät muodosta sidoksia.
näiden sidoselektronien ja sitoutumattomien elektronien yhteenlaskua kutsutaan Valenssielektroneiksi.
rakennetta piirrettäessä yksi suora kuvaa sidoksia ja pisteet edustavat yksinäisiä elektroneja. Lewis-rakenteessa noudatetaan oktettisääntöä, joka tarkoittaa, että mikä tahansa molekyyli on stabiili, kun sillä on 8 elektronia ulkokuoressaan.
katsotaan nyt, miten Pbr5: n Lewis-rakenne piirretään.
PBr5 Lewis-rakenne
alla on selitetty, miten Pbr5: n Lewis-rakenne on tehty.
jokaisessa molekyylissä on yksi keskusatomi, johon muut atomit ovat sitoutuneet.
tässä fosfori on keskusatomi. Tämän atomin kanssa syntyy yksi sidos viereisten Bromiatomien kanssa, eli näiden atomien välillä on kaksi elektronia.
atomien jäljellä olevia elektroneja pidetään yksinäisinä pareina, joita edustaa 2 pistettä.
katsotaan nyt tätä käsitettä matemaattisesti.
ennen kaikkea on summattava näiden atomien kaikki elektronit.
tässä
P (fosforilla) on 5 Valenssielektronia.
Br (bromilla) on 7 Valenssielektronia.
Br-atomin valenssi on 5.
näin ollen Br: n valenssielektronien kokonaismäärä on 7*5, mikä vastaa 35 Valenssielektronia.
valenssielektronien lopullinen kokonaismäärä on näin ollen jopa 35 + 5=40 Valenssielektronia.
tässä rakenteessa keskusatomi on fosfori, joka sitoutuu bromin muihin 5 molekyyliin.
fosforin 5 elektronia muodostavat sidoksen yhden bromin jokaisesta valenssielektronista kanssa. Kun nyt käytetään kaikkia keskusatomin elektroneja, ei ole siis enää yksittäisiä elektroneja, joilla olisi fosforia jäljellä. Mutta toisilla Bromiatomeilla on yksinäisiä elektroneja.
yksinäisten elektronien kokonaismäärä PBr5: ssä on siis 5*6=30.
katso alla olevaa kaaviota ymmärtääksesi kaikki nämä teoriat kuvainnollisesti.
nähtyämme Pbr5: n Lewis-rakenteen hypätään tämän yhdisteen hybridisaatioon.
PBr5-hybridisaatio
ennen siirtymistä pbr5-hybridisaatioon, tiedätkö mitä hybridisaatio yleensä on? No, jos ei, lue alla lausunto selkeä käsitys.
” kun atomiorbitaalit sulautuvat muodostamaan tai muodostamaan uusia hybridisoituneita orbitaaleja, niin sitä kutsutaan hybridisaatioksi. Tämän prosessin aikana molekyyligeometria ja sidosominaisuudet muuttuvat. Muista aina, että sekoittuminen tapahtuu vain orbitaalien välillä, jotka ovat samalla energiatasolla.”
nyt kun tiedätte hybridisaation perusmääritelmän, purkakaamme pbr5: n hybridisaatio.
hybridisaation laskemiseksi käytetään yksinkertaista kaavaa:
½
jossa
V = keskusatomissa olevien valenssielektronien lukumäärä
n = keskusatomiin sitoutuneiden monovalenttien atomien lukumäärä
C = kationivaraus
a = anionin varaus
laskettaessa pbr5: n hybridisaatiota voimme korvata yllä olevan yhtälön arvot, jotta saadaan halutut tulokset.
täällä,
V = 5
N = 5
C = 0
A = 0
näin saadaan, hybridisaatio = ½ = 5
ensimmäinen valenssielektroni menee s-orbitaalilla.
seuraavat 3 valenssielektronia voidaan totuttaa px -, Py-ja Pz-orbitaaleihin.
näin jäljelle jää vain 1 valenssielektroni. Näin se menee DX-kiertoradalla.
näin ollen pbr5: n hybridisaatio on sp3d.
tämän lisäksi voit ottaa viittauksen alla olevasta kaaviosta ymmärtääksesi, miten sp3d-hybridisaatio saavutetaan.
Kuvallisen esityksen avulla orbitaalit voi ymmärtää paremmin ja selkeämmin.
yllä olevassa kaaviossa näkyy joitakin kulmia muodostumassa. Näitä kutsutaan bond kulmat. Bond-kulmia löytyy melko helposti.
kuten näette, sidoselektroneja on yhteensä viisi paria.
näistä viidestä parista kaksi on kohtisuorassa Päiväntasaajan akseliin nähden. Näitä kahta paria voidaan kutsua aksiaalipareiksi.
kun muut kolme paria ovat Päiväntasaajan akselilla.
aksiaalisen ja päiväntasaajan suoran välinen kulma on 90 astetta.
ja kolmen sidoselektroniparin välinen kulma on 120 astetta.
seuraava on pbr5: n molekyyligeometria. Katsotaan sitä yhdessä.
PBr5 Molekyyligeometria
yleensä yhdisteen Lewis-rakenne voi selittää sen molekyyligeometrian helposti.
PBr5: n tapauksessa molekyyligeometria voidaan kuitenkin selittää paremmin VESPER-teorian avulla.
VESPER-teoria tarkoittaa yleisesti valenssikuoren elektroniparin Repulsioteoriaa.
VESPER-teoriassa atomien steerinen luku ja koordinaatioluku otetaan huomioon yhdisteen geometrian selvittämiseksi.
Ymmärtäkäämme ensin, mikä on steeriluvun ja koordinaatioluvun merkitys.
keskusatomia ympäröivien yksinäisten parien, atomien ja ryhmien määrä määrää steeriluvun.
pbr5: n steeriluku on 5.
missä tahansa molekyylissä tai kiteessä keskusatomiin sitoutuneiden ionien, atomien tai molekyylien lukumäärää kutsutaan koordinaatioluvuksi.
pbr5: n tapauksessa keskusatomi P on sitoutunut 5 Br-atomiin, joten koordinaatioluku on 5.
nämä 5 valenssielektroniparia voivat aiheuttaa repulsion, joten vakauden saavuttamiseksi elektronit voivat jakautua avaruuden poikki.
tämän dispersion vuoksi PBr5 esittää trigonaalista bipyramidigeometriaa.
alla on kuvallinen esitys PBr5-molekyylin geometriasta.
Pbr5: n polaarisuus
nyt herää kysymys, että mikä on pbr5: n polaarisuus?
PBr5 on ei-polaarinen tämän yhdisteen atomien järjestäytymisen vuoksi. Valenssiparit on järjestetty symmetrisesti pbr5: ssä.
sidosten järjestyessä symmetrisesti dipolimomentti on 0, jolloin yhdiste ei ole polaarinen.
nyt kun tiedämme pbr5: n perusasiat, katsotaan, mikä on Lewis-rakenne ja miten se piirretään pbr5-yhdisteelle.
Pbr5: n soveltaminen
Tässä muutamia pbr5: n hyödyllisiä sovelluksia, joista sinun tulisi tietää:
- pbr5: tä käytetään alkoholin muuntamiseen bromideiksi.
- sitä käytetään ketoaineiden debromisointiin.
- PBr5: tä voidaan käyttää myös indiumfosfidinanoviirien valmistukseen.
pähkinänkuoressa
päättääksemme oppimme PBr5: stä muistakaamme kaikki, mitä olemme lukeneet tästä yhdisteestä. PBr5: llä on 40 valenssielektronia.
Sp3d-hybridisaation myötä PBR5: llä on Vesper-teorian mukainen trigonaalinen bipyramidaalinen geometria. Molekyyli on ei-polaarinen johtuen sitoutuneen ja yksinäisen elektroniparin symmetrisestä järjestelystä.
toivomme, että tämä artikkeli oli tarpeeksi oivaltava ja ymmärsit pbr5: n perusrakenteen ja geometrian. Jos sinulla on epäilyksiä tästä aiheesta, ota rohkeasti yhteyttä tiimiimme saadaksesi tarkennuksia.
Kiitos lukemisesta.