Struktura i charakterystyka Lewisa P2H4: 15 kompletnych faktów

by

Difosfina (P2H4) jest związkiem nieorganicznym o różnych właściwościach chemicznych. Przeanalizujmy strukturę Lewisa P2H4.

P2H4 ma masę cząsteczkową 65.9 g/mol i jest również znany jako difosforan. Topi się w temperaturze 99 stopni Celsjusza, a wrze w temperaturze 63.5 stopni Celsjusza. Mniej symetryczny kształt Gauche jest przyjmowany przez difosfinę w odległości PP wynoszącej 2.219 angstremów.

Przejdźmy przez P2H4 Struktura Lewisa, kształt, elektrony walencyjne, hybrydyzacja i więcej szczegółów poniżej.

Jak narysować P2H4 struktura Lewisa?

Struktura kropki elektronu Lewisa opisuje wszystkie wiązania w cząsteczce, w tym końcowe samotne pary między atomami wiążącymi. Narysujmy P2H4 Struktura Lewisa poniżej.

Całkowita liczba elektronów walencyjnych w P2H4:

P2H4 cząsteczki mają łącznie 14 elektronów walencyjnych. Pierwiastek grupy 15 układu okresowego pierwiastków to fosfor. W konsekwencji w fosforze znajduje się 5 elektronów walencyjnych. Grupa 1 układu okresowego zawiera wodór. Zatem wodór ma elektron walencyjny równy 1.

Wybierz centralny atom w P2H4:

Środkowy atom to atom fosforu (P), a zewnętrzne atomy to atomy wodoru (H). Porównując elektroujemność wodoru (H) do fosforu (P), wodór jest mniej elektroujemny. Ale jeśli dostarczona cząsteczka zawiera wodór, zawsze umieszczaj wodór na zewnątrz.

Umieść parę elektronów między każdym atomem, aby połączyć je ze sobą:

The P2H4 cząsteczka jest tworzona przez połączenie chemiczne i ilustruje związek chemiczny między atomami fosforu-fosforu i fosforu-wodoru, umieszczając między nimi parę dwóch elektronów.

Uzupełnij oktet (lub duplet) w P2H4:

  • Wodór jest atomem zewnętrznym i tworzy duplikat w P2H4 Struktura Lewisa, ponieważ potrzebowała tylko dwóch elektronów, aby wykończyć zewnętrzną powłokę. 
  • Z drugiej strony, centralny atom fosforu potrzebował dwóch elektronów, aby uzupełnić swój oktet.
  • A kiedy duplikat wodoru został ukończony, pozostały cztery elektrony walencyjne, których użyto do uzupełnienia oktetu każdego atomu fosforu.

Stabilność P2H4 Struktura Lewisa musi zostać zweryfikowana w końcowej fazie:

Do weryfikacji stabilności struktur Lewisa można wykorzystać koncepcję ładunku formalnego. Zarówno atomy wodoru (H), jak i fosforu (P) mają formalny ładunek równy zero. Niżej wymienione P2H4 struktura jest niezmieniona i ma stabilną strukturę Lewisa. Obraz struktury Lewisa P2H4 pokazano poniżej:

struktura Lewisa p2h4
 Struktura Lewisa P2H4

P2H4 formalna opłata za strukturę Lewisa

Obliczając formalny ładunek na każdym atomie, określa się, czy struktura Lewisa jest stabilna, czy nie. Dowiedzmy się o formalnym obciążeniu w P2H4.

P2H4 ma opłata formalna zera. Formalne obliczenie opłaty odbywa się za pomocą wzoru;

Fc (formalny ładunek) P2H4 =(VE) elektrony walencyjne w stanie swobodnym P2H4 – (NE)niewiążące elektrony w P2H4 – ½(BE)wiążące elektrony w P2H4.
Formalna tabela opłat na P2H4 pokazano poniżej:

Zaangażowane atomy
w p2H4		Wartościowość
elektrony
(WE)		Niewiążący
elektrony
(NE)		Bonding
elektrony
(BYĆ) 		Formalny
opłata
(FC)
Centralny Atom
(P)		526/2(5-2-6/2)
=0
Atom zewnętrzny
(H)		102/2(1-0-2/2)
=0
FC na P2H4 struktura Lewisa, P = 0, H=0, P2H4 =0

P2H4 elektrony walencyjne

Elektrony znajdujące się na najbardziej zewnętrznej orbicie atomu są znane jako elektrony walencyjne. Obliczmy elektron walencyjny w P2H4.

The P2H4 cząsteczka ma w sumie 14 elektronów walencyjnych.

  • Każdy atom fosforu (P) wnosi pięć elektronów walencyjnych.
  • Każdy atom wodoru (H) wnosi jeden elektron walencyjny.
  • Zatem cząsteczka P2H4 ma elektrony walencyjne= (5(2) + 1(4) = 14).

P2H4 Reguła oktetu struktury Lewisa

Reguła oktetu wyjaśnia, w jaki sposób atom naturalnie próbowałby uzyskać, stracić lub podzielić się elektronami, aby uzyskać 8 elektronów. Sprawdźmy, czy P2H4 spełnił regułę oktetu, czy nie.

P2H4 spełnia regułę oktetu. Atomy wodoru wspólnie tworzą duplet. Dodatkowo powyższa struktura wykorzystuje zaledwie 10 elektronów walencyjnych z cząsteczki P2H4.

  1. The P2H4 cząsteczka ma w sumie 14 elektronów walencyjnych.
  2. Zatem 14 – 10 = 4 to pozostała liczba elektronów, które muszą być utrzymywane na atomach fosforu w rdzeniu.
  3. Dlatego te cztery elektrony lub dwie pary elektronów znajdują się na środkowych atomach fosforu.
  4. W każdym atomie fosforu jest 8 elektronów. Atomy fosforu są zatem stabilne i spełniona jest zasada oktetu.

P2H4 samotne pary struktury Lewisa

Para elektronów walencyjnych atomu, znana jako para samotna, nie bierze udziału w tworzeniu wiązań. Określmy, ile samotnych par jest w P2H4.

P2H4 cząsteczka składa się z jednej pary na każdym atomie fosforu. Te samotne pary uzupełniają oktet fosforu, nie biorąc udziału w wiązaniu. W rezultacie atom rdzenia P2H4 ma dwie samotne pary (14-10 = 4) na dwóch fosforach w swojej strukturze Lewisa.

P2H4 kształt struktury Lewisa

Stan równowagi cząsteczki, kiedy ma ona najniższą energię w układzie, określany jest jako kształt. Zbadajmy P2H4 kształt cząsteczki.

P2H4 ma kształt czworościanu i geometrię piramidy. Atom fosforu składa się z dwóch atomów wodoru, jednego po lewej i jednego po prawej. Elektron pojedynczej pary fosforu i otaczające go elektrony ze wspólnej pary będą się opierać sobie nawzajem.

  • W konsekwencji zostaną one odsunięte, a po każdej stronie fosforu będzie znajdować się trójkątna piramida.
  • P2H4 geometria molekularna jest piramidalna.
  • Czworościenny P2H4 Geometria elektronowa, zgodnie z WSEPR Model AX3n1.
  • Obraz jest pokazany poniżej:
struktura Lewisa p2h4
reprezentacja 3D P2H4 kształt struktury Lewisa

P2H4 hybrydyzacja

Całkowita liczba związanych atomów otaczających atom rdzenia i jego samotna para dodaje się do liczby hybrydyzacji. Dowiedzmy się hybrydyzacji w P2H4.

P2H4 Struktura Lewisa ma Sp3 hybrydyzacja. Liczba związanych atomów związanych z fosforem plus liczba samotnych par na fosforze równa się liczbie hybrydyzacji P2H4.

  • Jedna samotna para i trzy związane atomy na fosforze, zgodnie z P2H4 Struktura kropki Lewisa. 
  • Dlatego P2H4 ma numer hybrydyzacji (3 + 1) = 4. 
  • Dla liczby hybrydyzacji cztery, każdy atom fosforu w P2H4 cząsteczka przechodzi Sp3 hybrydyzacja.

P2H4 kąt struktury Lewisa

Kąt między dwoma pobliskimi wiązaniami, mierzony geometrycznie, jest znany jako kąt wiązania. Porozmawiajmy o P2H4 kąt wiązania.

W p2H4, kąt wiązania pomiędzy HPH i PPH będzie wynosić od 96.2° do 94°. Kąt wiązania atomów z hybrydyzacją Sp3 wynosi zazwyczaj 109.5°. Obniż kąt wiązania do pewnego stopnia, ponieważ każdy atom fosforu w P2H4 ma jedną samotną parę.

Czy P2H4 stały czy płynny?

Dopóki wszystkie cząsteczki substancji są gęsto upakowane i mają spójny kształt, uważa się ją za stałą. Dowiedzmy się, czy P2H4 jest stały lub płynny.

P2H4 jest bezbarwną cieczą, a nie ciałem stałym. Ze względu na słabe wiązanie PP, stan cząsteczki jest płynny. Jednym z kilku dwuskładnikowych wodorków fosforu jest ten bezbarwny płyn. Zazwyczaj zanieczyszczenia powodują, że próbki fosfiny zapalają się w powietrzu.

Czy P2H4 Rozpuszczalny w wodzie?

Rozpuszczalność cząsteczki w wodzie zależy od charakteru i stanu jej rozpuszczalności. Sprawdźmy, czy P2H4 rozpuszcza się w wodzie lub nie.

P2H4 bardzo wolno rozpuszcza się w wodzie. Ale jest słabo rozpuszczalny w innych rozpuszczalnikach organicznych. Podczas przechowywania difosfina (P2H4) samorzutnie zapala się i rozkłada.

Czy P2H4 polarny czy niepolarny?

Polarność i niepolarność cząsteczek są kontrolowane przez ich geometrię i wzory strukturalne. Sprawdźmy, czy P2H4 jest polarny czy nie.

The P2H4 cząsteczka jest niepolarna. Ma jedną samotną parę na każdym fosforze i hybrydyzację Sp3 na obu fosforach. Wiązanie PP jest tworzone przez jedną hybrydę każdego orbitalu. 

  • Jednak wiązanie PP jest niepolarne, ponieważ ma taką samą elektroujemność, podczas gdy wiązanie PH jest polarne, ponieważ fosfor i wodór mają nieco inne elektroujemności.
  • P2H4 cząsteczka jest niepolarna, ponieważ samotne pary obecne na fosforze próbują odeprzeć związane pary.
  • Obecność pojedynczych par na każdym fosforze zniekształca strukturę cząsteczki. Dlatego nie ma sensu zaniedbywać momentu dipolowego wytworzonego przez łącze.
  • Moment dipolowy 0 D jest sumą momentów czterech wiązań PH i dwóch samotnych par elektronów. 
  • P2H4 w rezultacie jest cząsteczką niepolarną.

Czy P2H4 związek molekularny?

Grupy dwóch lub więcej atomów, które są ze sobą połączone chemicznie, nazywane są cząsteczkami. Zobaczmy, czy P2H4 jest molekularny, czy nie.

P2H4 jest związkiem molekularnym, ponieważ jest stabilną cząsteczką o takim samym wzorze chemicznym jak hydrazyna (MAŁY2-NH2). Każdy z dwóch atomów fosforu w hybrydzie sp3 ma trzy pary wiązań i pojedynczą parę elektronów.

  • Atomy fosforu-fosforu i fosforu-wodoru oddziałują chemicznie, tworząc P2H4 cząsteczka.
  • Rezultatem tym byłoby utworzenie konfiguracji piramidalnej.

Czy P2H4 kwas czy zasada?

Zasady Lewisa mogą oferować pojedynczą parę elektronów, chociaż sól związku chemicznego nie ma ładunku netto. Sprawdźmy, czy P2H4 jest kwasowy czy nie.

P2H4 działa jako niewielka podstawowa postać. Ponieważ oba fosfory zawierają samotne pary elektronów, które można łatwo przekazać elektrofilowi. Ogólnie zasady są donarami par elektronów. 

  • Nie zachowuje się jak kwas, ponieważ polaryzacja wiązań nie jest dużo wyższa
  • Ale ponieważ wodór jest ściśle związany z atomami P.
  • Stwierdzono, że jego pH jest bliskie 6, co czyni go bardzo słabym kwasem.
  • Samotna para ma jednak również znacznie mniej fundamentalny charakter.

Czy P2H4 elektrolit?

Kiedy elektrolit rozpuszcza się w wodzie, zachodzi prawie cała jego jonizacja. Ustalmy, czy P2H4 jest elektrolitem.

P2H4 nie jest elektrolitem, ponieważ nie rozdziela się na jony.

P2H4 + H2 → 2 pH3

Czy P2H4 Sól?

Kiedy silny kwas i zasada łączą się, powstaje sól. Przyjrzyjmy się trochę bardziej P2H4 struktura Lewisa.

P2H4 nie jest cząsteczką soli, ponieważ wymaga całkowitej dysocjacji jonów. Jeśli cząsteczka nie zawiera zarówno jonów dodatnich, jak i ujemnych, nie może się zdysocjować. Dlatego nie zachowuj soli.

Czy P2H4 jonowy czy kowalencyjny?

Dzieląc się elektronami, dwa atomy mogą tworzyć wiązania kowalencyjne. Przyjrzyjmy się idei, że P2H4 jest kowalencyjny czy nie.

P2H4 jest związkiem kowalencyjnym, a nie jonowym. Ponieważ są to związki nieorganiczne i oba atomy muszą uzyskać elektrony. Wynika to z obecności kowalencyjnego połączenia między atomami fosforu i wodoru. Fosfor i wodór mają prawie podobne stopnie utlenienia. 

Wnioski 

The P2H4 cząsteczka posiada 14 elektronów walencyjnych, z których obecne są dwie pary elektronów i pięć par wiązań. Struktura Lewisa P2H4 ze zhybrydyzowanym Sp3 cząsteczka. Monofosforan wapnia zwany również Ca2+ pochodna P24- jest hydrolizowany w celu wytworzenia difosfiny (P2H4).

                   

Przeczytaj także: