Geometria molecolare PBr5, struttura di Lewis, forma, angolo di legame e altro

Il pentabromuro di fosforo scritto come PBr5 nelle equazioni di chimica è un solido giallo reattivo. Il composto ha una molecola di fosforo e cinque molecole di bromo. Il bromo è un alogeno del Gruppo 17 della tavola periodica. Gli alogeni sono molecole altamente reattive ed elettronegative. Allo stato solido, il composto esiste come PBr4 + Br-e allo stato gassoso, si dissocia completamente in PBr3 e Br2. È uno di quei composti unici che hanno una formula chimica diversa in diversi stati della materia. Il composto viene utilizzato principalmente per convertire gli acidi carbossilici in bromuri acilici.

PBr5 è altamente corrosivo e si decompone sopra 100 gradi Celsius per dare fosforo tribromuro e una molecola di bromo. È fondamentale conoscere la struttura di Lewis di un dato composto per comprendere la struttura molecolare del composto e la sua geometria.

Struttura di Lewis di PBr5

Studiare la struttura di Lewis di un dato composto aiuta a comprendere facilmente altre proprietà chimiche del composto come l’ibridazione, la polarità, ecc. La struttura di lewis è definita come la rappresentazione pittorica dell’elettrone che partecipa alla formazione del legame per formare il composto. Questa rappresentazione aiuta a comprendere la struttura di base del composto. Aiuta anche a conoscere il tipo di cariche presenti sul composto.

Gli elettroni che partecipano alla formazione del legame sono noti come coppia di elettroni di legame. Mentre gli elettroni che non costituiscono alcun legame sono noti come elettroni non leganti o elettroni solitari. Le linee rette rappresentano i legami nel composto e i punti rappresentano la coppia solitaria di elettroni. Tutti questi legami, così come gli elettroni non legati, sono noti come elettroni di valenza. La struttura di lewis segue la regola dell’ottetto che afferma che per una molecola sia stabile, che afferma che ci dovrebbero essere otto elettroni nel guscio esterno dell’atomo affinché una molecola sia stabile.

Qui in questo composto, c’è una molecola di fosforo con cinque elettroni di valenza e cinque molecole di Bromo con sette elettroni di valenza ciascuna.

Quindi il numero totale di elettroni di valenza è,

No. di elettroni di valenza per Fosforo + No. di elettroni di valenza per il bromo

= 5 + 7*5

= 5 + 35

= 40 elettroni di valenza totale per PBr5.

Qui la molecola di Fosforo al centro che lega con il resto cinque molecole di Bromo. Come la molecola P ha cinque elettroni di valenza, tutti questi elettroni dal legame con un elettrone di valenza di ogni molecola di bromo. Quindi non ci sono coppie solitarie di elettroni sull’atomo centrale. Ma ci sono ancora tre coppie di elettroni solitari per ogni molecola di Bromo. Quindi il numero totale di elettroni solitari è 30 ora.

Ibridazione di PBr5

In chimica, il termine ibridazione si riferisce alla combinazione di due o più orbitali con energie diverse in un composto per dare un orbitale ibrido. È facile capire l’ibridazione della molecola dopo aver conosciuto la sua struttura di Lewis.

PBr5 ha fosforo come l’atomo centrale ha otto elettroni nel suo guscio esterno dopo aver formato il legame con gli atomi alogeni vicini. Mentre il fosforo forma legami con cinque molecole di Bromo, tutti gli elettroni entrano in orbitali diversi del guscio. Il primo elettrone di valenza dell’alogeno occupa l’orbitale s; i successivi tre elettroni di valenza vanno in orbitale px, py e pz. L’ultimo elettrone di valenza occupa l’orbitale dx. Come un elettrone va a s orbitale, tre occupare l’orbitale p, e l’ultimo che entra in d orbitali dell’atomo centrale, l’ibridazione di Pbr5 è sp3d.

Geometria Molecolare di PBr5

In molti casi, la struttura di lewis di composto che aiuta a comprendere la geometria molecolare del composto. Ma questo è un composto eccezionale che richiede la teoria VSEPR per capire la sua geometria. VSEPR sta per Valence Shell Electron Pair Repulsion theory che prende in considerazione il numero sterico dell’atomo centrale e gli elettroni di valenza per conoscere la geometria molecolare.

Qui il numero sterico per l’atomo centrale di fosforo è 5. Poiché l’atomo centrale è legato con cinque atomi di bromo, anche il numero di coordinazione è 5. La repulsione tra queste cinque coppie di elettroni di valenza può essere ridotta distribuendo gli elettroni attraverso lo spazio. Per questo motivo, l’atomo PBr5 mostra una geometria bipiramidica trigonale.

Angolo di legame di PBr5

Poiché ora conosciamo l’ibridazione e la geometria molecolare della molecola PBr5, è facile misurare l’angolo di legame. Ci sono cinque coppie di elettroni legati, di cui tre si trovano sul piano equatoriale. Queste coppie si trovano lungo l’equatore della molecola. Riposo due coppie giacciono perpendicolari all’asse equatoriale noto come le coppie assiali. L’angolo tra le tre coppie che si trovano in posizione centrale è di 120 gradi e l’angolo tra la posizione assiale ed equatoriale è di 90 gradi.

Polarità di PBr5

La polarità molecolare di qualsiasi composto dipende dalla sua geometria. Nella molecola PBr5 le coppie di elettroni di valenza sono disposte simmetricamente. A causa della sua geometria bipiramidale trigonale, ogni legame è simmetricamente opposto ad altri. Come risultato di questa geometria e disposizione degli elettroni, il momento di dipolo netto della molecola è zero. Quindi non c’è polarità osservata nel composto e PBr5 è quindi non polare.

Osservazioni conclusive

Per concludere tutte le proprietà della molecola PBr5, si può dire che la molecola ha 40 elettroni di valenza di cui ci sono 15 coppie solitarie di elettroni. L’ibridazione della molecola è sp3d e, secondo la teoria VSEPR, il composto ha una geometria bipiramidale trigonale. È un composto non polare poiché il momento di dipolo è annullato a causa della disposizione simmetrica delle coppie solitarie e delle coppie di elettroni legate.