PBr5 or Phosphorus Pentabromide is a compound that consists of 5 molecules of Bromo and 1 molecule of Phosphorus. Sembra essere un solido cristallino giallo. La struttura di PBr5 allo stato solido è PBr4 + Br-mentre nella fase vapore si dissocia per diventare PBr3Br2.
In natura, il composto è corrosivo e il suo peso molecolare è 430,49 g/mol. Lo stoccaggio e la spedizione di questa molecola vengono effettuati in contenitori sigillati in quanto è altamente irritante per la pelle e gli occhi umani.
Generalmente, PBr5 è usato per fare altri prodotti chimici e composti.
Il punto di fusione e di ebollizione di PBr5 è ~100 °C (dec.) e 106 °C (dec.) rispettivamente.
La reazione tra PBr5 e acqua provoca l’emissione di gas bromuro di idrogeno corrosivo. La stessa cosa accade quando avviene una reazione tra PBr5 e aria umida.
Come disegnare la struttura di Lewis
Comprendere la struttura di Lewis di qualsiasi composto è essenziale per saperne di più sulle sue proprietà.
La struttura di Lewis non è altro che una rappresentazione di come gli elettroni partecipano alla formazione del legame per formare il particolare composto.
Ci sono due tipi di elettroni che costituiscono la formazione del legame in qualsiasi composto. Questi sono coppia di legame di elettroni che prendono parte a formare il legame. E altri sono elettroni non leganti o elettroni solitari che non formano alcun legame.
Una somma di questi elettroni di legame e non di legame sono noti come elettroni di valenza.
Mentre si disegna la struttura, una singola linea retta rappresenta i legami e i punti rappresentano gli elettroni solitari. In una struttura di Lewis, viene seguita la regola dell’ottetto, il che significa che qualsiasi molecola è stabile quando ha 8 elettroni nel suo guscio esterno.
Ora vediamo come disegnare la struttura di Lewis di PBr5.
pbr5 Lewis Structure
Di seguito è riportata la spiegazione di come viene realizzata la struttura Lewis di PBr5.
In ogni molecola, c’è un atomo centrale da cui altri atomi sono legati.
Qui, il fosforo è l’atomo centrale. Con questo atomo, viene creato un singolo legame con gli atomi di Bromo vicini, il che significa che 2 elettroni sono condivisi tra questi atomi.
Gli elettroni rimanenti negli atomi sono considerati come coppie solitarie che sono rappresentate da 2 punti.
Ora diamo un’occhiata a questo concetto matematicamente.
Innanzitutto, è necessario riassumere tutti gli elettroni di questi atomi.
Qui,
P (fosforo) ha 5 elettroni di valenza.
Br (Bromo) ha 7 elettroni di valenza.
La valenza dell’atomo Br è 5.
Quindi, gli elettroni di valenza totali per Br sono 7 * 5 che equivale a 35 elettroni di valenza.
Il numero totale finale di elettroni di Valenza arriva così a 35 + 5 = 40 elettroni di valenza.
Qui in questa struttura, l’atomo centrale è il fosforo che si lega con le altre 5 molecole di Bromo.
I 5 elettroni del fosforo formano un legame con uno di ogni elettrone di valenza del Bromo. Ora, quando vengono utilizzati tutti gli elettroni dell’atomo centrale, non ci sono quindi elettroni solitari con fosforo a sinistra. Ma ci sono elettroni solitari su altri atomi di bromo.
Il numero totale di elettroni solitari in PBr5 è quindi, 5 * 6 = 30.
Dai un’occhiata al diagramma qui sotto per capire tutte queste teorie in modo pittorico.
Dopo aver visto la struttura di Lewis di PBr5, saltiamo nell’ibridazione di questo composto.
Ibridazione PBr5
Prima di passare all’ibridazione di PBr5, sai cos’è l’ibridazione in generale? Bene, se no, leggi la seguente dichiarazione per una chiara comprensione.
” Quando gli orbitali atomici si fondono per creare o formare nuovi orbitali ibridati, allora si chiama ibridazione. Durante questo processo, la geometria molecolare e le proprietà di legame sono alterate. Ricorda sempre che la miscelazione avviene solo tra orbitali che si trovano agli stessi livelli di energia.”
Ora, come sapete la definizione di base di ibridazione, cerchiamo di decodificare l’ibridazione di PBr5.
calcolare l’ibridazione di una semplice formula:
½
Dove
V = numero di elettroni di valenza presenti nell’atomo centrale
N = numero di atomi monovalenti legati all’atomo centrale
C = carica del catione
A = carica dell’anione
Quando si calcola l’ibridazione di PBr5, possiamo sostituire i valori nell’equazione di cui sopra per ottenere i risultati desiderati.
Qui,
V = 5
N = 5
C = 0
A = 0
Otteniamo così, Ibridazione = ½ = 5
Il primo elettrone di valenza va in s orbitale.
I prossimi 3 elettroni di valenza possono essere abituati in orbitali Px, Py e Pz.
Questo ci lascia con solo 1 elettrone di valenza. Va quindi nell’orbitale dx.
Così, l’ibridazione di PBr5 è sp3d.
Oltre a questo, si può prendere riferimento dal diagramma sottostante per capire come si ottiene l’ibridazione sp3d.
Con l’aiuto di una rappresentazione pittorica, è possibile comprendere gli orbitali in modo migliore e chiaro.
Nel diagramma sopra, puoi vedere alcuni angoli che si formano. Questi sono noti come angoli di legame. È possibile trovare angoli di legame abbastanza facilmente.
Come puoi vedere ci sono in totale cinque coppie di elettroni legati.
Due di queste cinque coppie sono perpendicolari all’asse equatoriale. Queste due coppie possono essere chiamate coppie assiali.
Mentre le altre tre coppie si trovano sull’asse equatoriale.
L’angolo tra le linee assiali ed equatoriali è di 90 gradi.
E l’angolo tra le tre coppie di elettroni legati è di 120 gradi.
La prossima è la geometria molecolare di PBr5. Diamo un’occhiata insieme.
Geometria molecolare PBr5
In generale, la struttura di Lewis di un composto può spiegare facilmente la sua geometria molecolare.
Tuttavia, nel caso di PBr5, la geometria molecolare può essere spiegata meglio con l’aiuto della teoria VESPER.
La teoria VESPER in generale sta per Valence Shell Electron Pair Repulsion theory.
Nella teoria VESPER il numero sterico e il numero di coordinazione degli atomi sono presi in considerazione per trovare la geometria del composto.
Cerchiamo prima di capire qual è il significato del numero sterico e del numero di coordinazione.
Il numero di coppie, atomi e gruppi solitari che circondano l’atomo centrale determina il numero sterico.
Nel caso di PBr5, il numero sterico è 5.
Il numero di ioni, atomi o molecole legati a un atomo centrale in qualsiasi molecola o cristallo è noto come numero di coordinazione.
Nel caso di PBr5, l’atomo centrale P è legato con 5 atomi Br quindi il numero di coordinazione è 5.
Queste 5 coppie di elettroni di valenza possono causare repulsione quindi per raggiungere la stabilità gli elettroni possono essere distribuiti attraverso lo spazio.
A causa di questa dispersione, PBr5 mostra la geometria bipiramidica trigonale.
Di seguito è riportata la rappresentazione pittorica della geometria della molecola PBr5.
Polarità di PBr5
Ora arriva la domanda che qual è la polarità di PBr5?
PBr5 è non polare a causa della disposizione degli atomi di questo composto. Le coppie di valenza sono disposte simmetricamente in Pbr5.
Quando i legami sono disposti simmetricamente il momento di dipolo è 0, rendendo il composto non polare.
Ora, quando conosciamo le cose di base su PBr5, diamo un’occhiata a cos’è una struttura di Lewis e come disegnarla per il composto PBr5.
Applicazione di PBr5
Ecco alcune delle applicazioni utili di PBr5 che dovresti conoscere:
- PBr5 è usato per convertire l’alcol in bromuri.
- È usato nella debrominazione dei chetoni.
- PBr5 può essere utilizzato anche per preparare nanofili di fosfuro di indio.
In poche parole
Per concludere il nostro apprendimento di PBr5 ricordiamo tutto ciò che abbiamo letto su questo composto. PBr5 ha 40 elettroni di valenza.
Con ibridazione sp3d, PBr5 ha geometria bipiramidale trigonale secondo la teoria VESPER. La molecola è non polare a causa della disposizione simmetrica tra coppia di elettroni legata e solitaria.
Speriamo che questo articolo sia stato abbastanza perspicace e tu abbia compreso la struttura e la geometria di base di PBr5. In caso di dubbi su questo argomento, non esitate a contattare il nostro team per chiarimenti.
Grazie per la lettura.