PBr5 ou Pentabromure de phosphore est un composé composé de 5 molécules de brome et 1 molécule de Phosphore. Il semble s’agir d’un solide cristallin jaune. La structure de PBr5 à l’état solide est PBr4 + Br – alors qu’en phase vapeur, elle se dissocie pour devenir PBr3Br2.
Dans la nature, le composé est corrosif et son poids moléculaire est de 430,49 g / mol. Le stockage et l’expédition de cette molécule se font dans des récipients scellés car elle est très irritante pour la peau et les yeux humains.
Généralement, le PBr5 est utilisé pour fabriquer d’autres produits chimiques et composés.
Le point de fusion et d’ébullition de PBr5 est de ~ 100 ° C (déc.) et 106 °C (déc.) respectivement.
La réaction entre PBr5 et l’eau entraîne l’émission de gaz corrosif de bromure d’hydrogène. La même chose se produit lorsqu’une réaction entre PBr5 et l’air humide a lieu.
Comment dessiner la structure de Lewis
Comprendre la structure de Lewis de tout composé est essentiel pour en savoir plus sur ses propriétés.
La structure de Lewis n’est rien d’autre qu’une représentation de la façon dont les électrons participent à la formation de la liaison pour former le composé particulier.
Il existe deux types d’électrons constituant la formation de liaison dans n’importe quel composé. Ce sont des paires d’électrons de liaison qui participent à la formation de la liaison. Et d’autres sont des électrons non liants ou des électrons isolés qui ne forment aucune liaison.
Une somme de ces électrons de liaison et non liés est connue sous le nom d’électrons de Valence.
En dessinant la structure, une seule ligne droite représente les liaisons et les points représentent les électrons isolés. Dans une structure de Lewis, la règle de l’octet est suivie, ce qui signifie que toute molécule est stable lorsqu’elle a 8 électrons dans sa coque externe.
Voyons maintenant comment dessiner la structure de Lewis de PBr5.
Structure de Lewis PBr5
Voici l’explication de la fabrication de la Structure de Lewis de PBr5.
Dans chaque molécule, il y a un atome central à partir duquel d’autres atomes sont liés.
Ici, le phosphore est l’atome central. Avec cet atome, une seule liaison est faite avec les atomes de brome voisins, ce qui signifie que 2 électrons sont partagés entre ces atomes.
Les électrons restants dans les atomes sont considérés comme des paires solitaires représentées par 2 points.
Regardons maintenant ce concept mathématiquement.
Avant tout, vous devez résumer tous les électrons de ces atomes.
Ici,
P (Phosphore) a 5 électrons de Valence.
Br (Brome) a 7 électrons de Valence.
La valence de l’atome de Br est 5.
Ainsi, le total des électrons de Valence pour Br est de 7* 5 ce qui équivaut à 35 électrons de Valence.
Le nombre total final d’électrons de Valence s’élève ainsi à 35 + 5 = 40 électrons de Valence.
Ici, dans cette structure, l’atome central est le phosphore qui se lie avec les 5 autres molécules de brome.
Les 5 électrons du phosphore forment une liaison avec un de chaque électron de valence du brome. Maintenant, lorsque tous les électrons de l’atome central sont utilisés, il ne reste donc plus d’électrons isolés avec du phosphore. Mais il y a des électrons isolés sur d’autres atomes de brome.
Le nombre total d’électrons isolés dans PBr5 est donc de 5 * 6 = 30.
Jetez un coup d’œil au diagramme ci-dessous pour comprendre toutes ces théories de manière imagée.
Après avoir vu la structure de Lewis de PBr5, passons à l’hybridation de ce composé.
Hybridation PBr5
Avant de passer à l’hybridation de PBr5, savez-vous ce qu’est l’hybridation en général? Eh bien, si non, lisez la déclaration ci-dessous pour une compréhension claire.
« Lorsque les orbitales atomiques fusionnent pour former ou former de nouvelles orbitales hybridées, on parle alors d’hybridation. Au cours de ce processus, la géométrie moléculaire et les propriétés de liaison sont modifiées. Rappelez-vous toujours que le mélange n’a lieu qu’entre des orbitales qui sont aux mêmes niveaux d’énergie. »
Maintenant que vous connaissez la définition de base de l’hybridation, décodons l’hybridation de PBr5.
Pour calculer l’hybridation, on utilise une formule simple :
½
Où,
V = nombre d’électrons de valence présents dans l’atome central
N = nombre d’atomes monovalents liés à l’atome central
C = charge du cation
A = charge de l’anion
Lors du calcul de l’hybridation de PBr5, nous pouvons substituer des valeurs dans l’équation ci-dessus pour obtenir les résultats souhaités.
Ici,
V= 5
N = 5
C = 0
A = 0
On obtient ainsi, Hybridation =½= 5
Le premier électron de valence passe en orbitale s.
Les 3 électrons de valence suivants peuvent être habitués aux orbitales Px, Py et Pz.
Cela nous laisse seulement 1 électron de valence. Il va donc dans l’orbitale dx.
Ainsi, l’hybridation de PBr5 est sp3d.
En dehors de cela, vous pouvez vous référer au diagramme ci-dessous pour comprendre comment l’hybridation sp3d est réalisée.
À l’aide d’une représentation picturale, vous pouvez comprendre les orbitales d’une manière meilleure et claire.
Dans le diagramme ci-dessus, vous pouvez voir certains angles se former. Ceux-ci sont connus sous le nom d’angles de liaison. Vous pouvez trouver des angles de liaison assez facilement.
Comme vous pouvez le voir, il y a au total cinq paires d’électrons liés.
Deux de ces cinq paires sont perpendiculaires à l’axe équatorial. Ces deux paires peuvent être appelées paires axiales.
Tandis que les trois autres paires se trouvent sur l’axe équatorial.
L’angle entre les lignes axiale et équatoriale est de 90 degrés.
Et l’angle entre les trois paires d’électrons liés est de 120 degrés.
Vient ensuite la géométrie moléculaire de PBr5. Jetons un coup d’œil ensemble.
PBr5 Géométrie moléculaire
En général, la structure de Lewis d’un composé peut expliquer facilement sa géométrie moléculaire.
Cependant, dans le cas de PBr5, la géométrie moléculaire peut être mieux expliquée à l’aide de la théorie de VESPER.
La théorie de VESPER en général signifie Théorie de la Répulsion des paires d’électrons de la coquille de Valence.
Dans la théorie VESPÉRALE, le nombre stérique et le nombre de coordination des atomes sont pris en compte pour trouver la géométrie du composé.
Comprenons d’abord quelle est la signification du nombre stérique et du nombre de coordination.
Le nombre de paires, d’atomes et de groupes isolés qui entourent l’atome central détermine le nombre stérique.
Dans le cas de PBr5, le nombre stérique est 5.
Le nombre d’ions, d’atomes ou de molécules liés à un atome central dans n’importe quelle molécule ou cristal est connu sous le nom de nombre de coordination.
Dans le cas de PBr5, l’atome central P est lié à 5 atomes de Br donc le nombre de coordination est 5.
Ces 5 paires d’électrons de valence peuvent provoquer une répulsion et ainsi atteindre la stabilité, les électrons peuvent être répartis dans l’espace.
En raison de cette dispersion, PBr5 montre une géométrie bipyramide trigonale.
Ci-dessous se trouve la représentation picturale de la géométrie de la molécule PBr5.
Polarité de PBr5
Vient maintenant la question de savoir quelle est la polarité de PBr5?
PBr5 est non polaire en raison de la disposition des atomes de ce composé. Les paires de valence sont disposées symétriquement en Pbr5.
Lorsque les liaisons sont disposées symétriquement, le moment dipolaire est égal à 0, ce qui rend le composé non polaire.
Maintenant, quand nous connaissons les choses de base sur PBr5, examinons ce qu’est une structure de Lewis et comment la dessiner pour le composé PBr5.
Application de PBr5
Voici quelques-unes des applications utiles de PBr5 que vous devriez connaître:
- PBr5 est utilisé pour convertir l’alcool en bromures.
- Il est utilisé dans la débromation des cétones.
- PBr5 peut également être utilisé pour préparer des nanofils de phosphure d’indium.
En un mot
Pour conclure notre apprentissage de PBr5 rappelons tout ce que nous avons lu sur ce composé. PBr5 a 40 électrons de valence.
Avec l’hybridation sp3d, PBr5 a une géométrie bipyramidale trigonale selon la théorie de VESPER. La molécule est apolaire en raison de la disposition symétrique entre la paire d’électrons liée et la paire isolée.
Nous espérons que cet article a été assez perspicace et que vous avez compris la structure et la géométrie de base de PBr5. En cas de doute sur ce sujet, n’hésitez pas à contacter notre équipe pour obtenir des éclaircissements.
Merci d’avoir lu.