PF6- Lewis-struktuur en -kenmerke: 11 volledige feite


PF6- of heksafluorofosfor is die anioniese vorm van die pentafluorofosfor met 'n molekulêre gewig van 144.96 g/mol. Kom ons bespreek meer PF6-.

PF6- is die oktaëdriese molekule waar P ook sy oktet en meetkunde uitbrei. Die stabiele valensie van P is +3 en +5, maar hier is die valensie van P +6, dus brei P sy valensie uit deur die oktet te oortree. Die wyse van hibridisasie van die sentrale atoom is sp3d. so, hier is d orbitaal van P betrokke by die bindingsvorming.

Die beskikbaarheid van energeties d orbitaal P kan maklik sy koördinasiegetal verhoog en sy oktet in PF oortree6- molekule. Nou probeer ons om die Lewis-struktuur, hibridisasie, oktetreël, valenselektrone en polariteit van PF te verduidelik6- in die volgende deel van die artikel met behoorlike verduideliking.

1. Hoe om PF te teken6- lewis struktuur

Lewis-struktuur van PF6- kan ons 'n duidelike prentjie gee van die bindingselektrone, valenselektrone, ens. so ons probeer PF teken6- lewis struktuur in 'n paar baie stappe.

Tel die valenselektrone

Die eerste stap vir die teken van die Lewis-struktuur is om die totale valenselektrone vir die onderskeie molekule te tel. Die aantal totale valenselektrone vir die PF6- is 44, en daardie getalle is die som van valenselektrone van P en vyf F-atome. Vir die negatiewe lading voeg ons nog een elektron by.

Die keuse van die sentrale atoom

Die 2nd en 'n ander belangrike stap is om die sentrale atoom vir 'n molekule te kies terwyl die Lewis-struktuur geteken word. Ons moet die sentrale atoom kies op grond van sy grootte en elektropositiwiteit. Rekeningkunde vir daardie toestande word P as die sentrale atoom gekies omdat dit elektropositief is en groter in grootte as F is.

Bevredig die oktet

Elke atoom na bindingsvorming gehoorsaam die oktetreël deur sy valensorbitaal te vervul via 'n geskikte aantal elektrone. Hier skend P sy oktet deur meer elektrone te aanvaar en dit gebeur omdat dit 'n leë d-orbitaal het, as gevolg van die teenwoordigheid van oortollige elektron-negatiewe lading wat daaroor teenwoordig is.

Bevredig die valensie

Die elektrone benodig vir 'n volledige oktet 7*8 = 56, maar die valenselektrone is 48, dus die oorblywende aantal elektrone opgehoop deur ½(56-48) = 4 bindings waar die pentavalensie van P 'n negatiewe lading oorskry en aanvaar. Elke F word bevredig deur sy monovalensie. Om hierdie rede word P oortree oktet.

Ken die eensame pare toe

Na suksesvolle bindingsvorming ken ons die oorblywende nie-gebonde elektrone aan hul onderskeie atome toe. Hier het elke F sewe valenselektrone en onder hulle is slegs een betrokke by die bindingsvorming, so die oorblywende ses elektrone bestaan ​​as drie pare alleenpare, maar P is hier 'n gebrek aan alleenpare.

2. PF6- valenselektrone

Valenselektrone is die elektrone wat in die buitenste orbitaal teenwoordig is en is betrokke by bindingsvorming. Kom ons tel die valenselektrone vir PF6-.

Die totale valenselektrone vir die PF6- is 48 wat die bydrae van die een P- en ses F-atome is. Totale valenselektrone vir 'n molekule is altyd 'n som van die valenselektrone van die substituentatome. P en F het onderskeidelik vyf en sewe elektrone volgens hul elektroniese konfigurasie.

  • Nou tel ons die totale valenselektrone vir die PF6- in detail
  • Die valenselektrone vir die P is 5
  • Die valenselektrone vir die F is 7
  • Dus, in die een is P- en ses F-atome saam met een negatiewe lading teenwoordig
  • Vir negatiewe lading het een elektron ekstra bygevoeg
  • Dus, die totale valenselektrone vir die PF6- is, 5+(7*6) + 1 = 48

3. PF6- lewis struktuur oktet reël

Oktet is die voltooiing van die valensorbitaal na bindingsvorming deur 'n geskikte aantal elektrone te aanvaar. Kom ons kyk of PF6- volg oktet of nie.

In die PF6- molekule P volg nie die oktet hier nie, dit brei sy valensie uit en skend die oktet. Van die oktetberekening vereis dit 56 elektrone maar die valenselektrone is 48, dus word die oorblywende 8 elektrone opgehoop deur 8/2 = 4 bindings, maar hier maak P ses bindings wat 'n oortreding van oktet is.

Van die elektroniese konfigurasie [Ne]3s23p3, word dit bevestig dat P vyf elektrone in sy valensdop het sodat dit nog drie elektrone kan aanvaar om die oktet te voltooi, maar in die PF6-, maak dit ses bindings wat sy leë d-orbitaal betrek en brei sy oktet uit waar dit 12 elektrone deel en die reël van die oktet oortree.

4. PF6- lewis struktuur eensame pare

Eensame pare is nie-gebonde valenselektrone teenwoordig in die buitenste orbitaal na bindingsvorming. Kom ons tel die eensame pare van die PF6-.

Die totale aantal alleenpare is 36, slegs F bevat alleenpare, P is hier gebrek aan alleenpare. Elke F maak een enkelbinding en die ander ses elektrone bestaan ​​as eensame pare oor hulle omdat F sewe valenselektrone het. Maar al vyf valenselektrone van P is betrokke by die bindingsvorming.

  • Kom ons tel die totale alleenpare oor die PF6- in detail deur die formule alleenpare = valenselektrone – gebonde elektrone.
  • Eensame pare oor P-atoom hier, 5-6 = -1 (negatiewe teken dui aan dat dit nog een elektron benodig)
  • Eensame pare oor elke F-atoom, 7-1 = 6 (drie pare alleenpare)
  • Dus, die totale alleenpare oor PF6- is 6*6 = 36.

5. PF6- Lewis struktuur vorm

Die molekulêre vorm word deur die samestellende atome gerangskik om 'n behoorlike geometrie aan die molekule te gee deur hulle te rangskik. Laat weet ons die vorm van die PF6-.

Die Lewis-struktuurvorm van die PF6- molekule is oktaëdraal wat deur die volgende tabel bevestig word.

Molekulêre
Formule
Aantal van
verbandpare
Aantal van
alleenpare
Vorm  meetkunde    
AX10lineêre  lineêre
AX2        20lineêre  lineêre  
AX       11lineêre  lineêre  
AX330Driehoekig
planêre
Driehoekig
planêre
AX2E     21gebuigDriehoekig
planêre
AX2     12lineêre  Driehoekig
planêre
AX440tetraëdriesetetraëdriese
AX3E     31Driehoekig
piramidale        
tetraëdriese
AX2E2    2             2gebuigtetraëdriese
AX3                     13lineêre  tetraëdriese
AX550trigonaal
bipiramidaal
trigonaal
bipiramidaal
AX4E     41wipplanktrigonaal
bipiramidaal
AX3E2    32t-vormig         trigonaal
bipiramidaal
AX2E3    23lineêre   trigonaal
bipiramidaal
AX660oktaëdrieseoktaëdriese
AX5E     51             vierkante
piramidale   
oktaëdriese
AX4E2                    42vierkante
piramidale 
oktaëdriese
VSEPR Tabel

Dus, uit die tabel hierbo, is dit duidelik dat PF6- is 'n BYL6 tipe molekulêre, en vir VSEPR (Valence Shell Electrons Pair Repulsion) teorie die ideale meetkunde vir die AX6 molekule is oktaëdraal en hier is geen alleenpare teenwoordig oor sentrale P-atoom nie, dus dit is nie nodig om die geometrie of vorm te verander nie.

6. PF6- Lewis struktuur hoek

Die struktuurhoek in daardie hoek word gemaak deur die samestellende atome vir die korrekte oriëntasie van die molekule. Kom ons bereken die bindingshoek vir PF6-.

Die bindingshoek vir FPF in die PF6- die molekule is 900, aangesien dit 'n oktaëdriese molekule is, waar die sentrale tom deur ses ekwivalente atome omring word en die bindingshoek vir die oktaëdriese geometrie perfek 90 is0. Daar is geen afwykingsfaktor teenwoordig nie, so die bindingshoek kan perfek ideaal wees.

  • Die bindingshoek van PF6- kan deur die hibridisasiewaarde bereken word.
  • Die bindingshoekformule volgens Bent se reël is COSθ = (p-1)/p.
  • Die sentrale atoom P is sp3gedibridiseer, dus is die p-karakter hier 3/6 = ½
  • Dus, die bindingshoek is, COSθ = [{1-(1/2)} / (1/2)] = -1
  • Θ = COS-1(-1) = 1800, 1800 word nie toegelaat nie en ons het 90 afgetrek0 daarvan,
  • Dus, die bindingshoek is 1800- 900 = 900

7. PF6- Lewis struktuur formele aanklag

Deur die konsep van formele lading kan ons die hoeveelheid lading wat binne die molekule of spesifieke atoom teenwoordig is, voorspel. kom ons bereken die formele lading van die PF6- molekule.

Die formele aanklag van PF6- is -1 omdat daar reeds 'n lading in die molekule teenwoordig is, dus word die hoeveelheid lading deur die anione nie ten volle bevredig deur die ladingshoeveelheid deur die katione nie. Hier is verskeie anione groter as die valensie van die katioon. Daarom word 'n negatiewe lading bygevoeg.

  • Kom ons bereken die formele lading van PF6- molekule deur die formule, FC = Nv - NLP -1/2 Nbp
  • Formele lading teenwoordig oor die P-atoom is, 5-0-(12/2) = -1
  • Formele lading teenwoordig oor elke F-atoom is, 7-6-(2/2) = 0
  • Dus, die algehele formele aanklag oor die PF6- die molekule is -1 wat eintlik van die P-plek is omdat dit meer elektrone as sy valensie het.

8. PF6- verbastering

Hibridisering is die vermenging van die atoomorbitale van verskillende energie om 'n nuwe hibriede orbitaal van ekwivalente energie te produseer. Nou ondersoek ons ​​die verbastering van die PF6-.

Die Hibridisering van die sentrale P in PF6- is sp3d wat deur die volgende tabel bevestig kan word.

struktuur   verbastering
waarde  
Toestand van
verbastering
van sentrale atoom
Bindingshoek
1.Lineêr         2         sp /sd / pd1800
2.Beplanner
trigonaal      
3sp2                   1200
3.Tetraëdraal 4sd3/ sp3109.50
4.Trigonaal
bipiramidaal
5sp3d/dsp3900 (aksiaal),
1200(ekwatoriaal)
5.Oktaedraal   6        sp3d2/d2sp3900
6.Vyfhoekig
bipiramidaal
7sp3d3/d3sp3900, 720
Hibridiseringstabel
  • Ons kan die hibridisasie bereken deur die konvensie formule, H = 0.5(V+M-C+A),
  • Dus, die verbastering van sentrale P is, ½(5+6+0+1) = 6 (sp3d)
  • Een s orbitaal, drie p orbitale, en een d orbitaal van P is betrokke by die hibridisasie.
  • Die alleenpare van F is nie by die verbastering betrokke nie.

9. Is PF6- polêre of nie-polêr?

Daar word gesê dat 'n molekule polêr is as daar 'n permanente dipoolmoment is. Kom ons kyk of PF6- polêr is of nie.

PF6- is nie-polêr omdat dit 'n simmetriese oktaëdriese geometrie het, dus is die rigtings van dipoolmoment van P tot F gelyk en teenoorgesteld in rigting aan mekaar. So, hulle kanselleer baie maklik en om hierdie rede, die waarde van dipool-moment vir die PF6- is nul wat die molekule nie-polêr maak.

10. Is PF6- 'n elektroliet?

'n Stof word 'n elektroliet genoem wanneer dit oplosbaar is in water en geïoniseer word en elektrisiteit deur die oplossing dra. Kom ons kyk of PF6- is 'n elektroliet of nie.

PF6- is 'n elektroliet omdat 'n negatiewe lading reeds oor die molekule teenwoordig is, dus is dit 'n reeds gelaaide deeltjie en wanneer dit in die water opgelos word, kan dit elektrisiteit dra. Ook in die waterige oplossing het dit volledig geïoniseer om hoogs elektronegatiewe fluoriedione te vorm en dra elektrisiteit.

11. Is PF6- oplosbaar in water?

Wanneer 'n molekule sy binding verbreek en deur gedeeltelike of volle hidrolise in water opgelos word, kan dit oplosbaar wees in water. Kom ons kyk of PF6- is oplosbaar in water of nie

PF6- is oplosbaar in water omdat dit H-binding kan vorm verdor die watermolekule. Die grootte van F is baie klein en die elektronegatiwiteit is baie hoog, so dit is versoenbaar met H-binding. Alhoewel daar meer hidrofobiese deel teenwoordig is wat die lae oplosbaarheid van die molekule in water maak.

12. Is PF6- ionies of kovalent?

Volgens Fajan se reël, geen molekule het 100% ioniese of kovalente karakter nie, dit is omgekeerd gebaseer op polarisasie. Kom ons kyk of PF6- kovalent of ionies is.

PF6- is 'n suiwer kovalente molekule, gemaak deur die verbastering van die atoomorbitale van P. die binding tussen P en F word eweredig deur die elektrone van daardie atome gedeel. Anders as ioniese molekules, is die binding nie polêr nie en het geen onsimmetriese verspreiding van elektrone nie.

Die polariserende krag van katioon is baie swak (lae ioniese potensiaal – ladingsdigtheid laag en grootte is groter), weereens is die grootte van die anioon kleiner sodat dit nie gepolariseer kan word nie. Aan die ander kant is die polariseerbaarheid van die anioon ook laag. Dit het dus die minste ioniese karakter.

Gevolgtrekking

PF6- kan dien as 'n sterk veldligand in organometaalchemie, omdat dit die elektrondigtheid kan skenk en ook die elektrondigtheid na die vakante orbitaal van P kan aanvaar. Selfs ses elektronegatiewe F-atome trek die elektrondigtheid van die P na hulself sodat die orbitale energie van P neem af en kan maklik gebind word.

Biswarup Chandra Dey

Hi......ek is Biswarup Chandra Dey, ek het my Meestersgraad in Chemie voltooi. My spesialiseringsgebied is Anorganiese Chemie. Chemie gaan nie net oor lees reël vir reël en memorisering nie, dit is 'n konsep om op 'n maklike manier te verstaan ​​en hier deel ek met jou die konsep oor chemie wat ek leer omdat kennis die moeite werd is om dit te deel.

Onlangse plasings