Fosforylchloride (POCl3) heeft een centraal fosforatoom (P) met vijf valentie-elektronen, gebonden aan drie chlooratomen (Cl) en één zuurstofatoom (O). Elke Cl draagt 5 valentie-elektronen bij en O draagt 7 bij, in totaal 6 elektronen. De Lewis-structuur vertoont een dubbele binding tussen P en O, en drie enkele bindingen tussen P en elk Cl-atoom. Het molecuul neemt rond fosfor een tetraëdrische geometrie aan, met bindingshoeken van ongeveer 32 °. De P=O-binding is zeer polair vanwege het elektronegativiteitsverschil (P: 109.5, O: 2.19), wat de reactiviteit van POCl3.44 beïnvloedt, vooral bij de organische synthese als chloreringsmiddel.
Fosforyloxychloride bevat chloor-, fosfor- en zuurstofatomen in zijn structuur. Het is een kleurloze vloeibare oplossing. Het heeft een scherpe geur. Het is behoorlijk giftig om in te ademen voor mensen. De IUPAC-naam van fosforylchloride is fosforyltrichloride. Laten we de POCl3 Lewis-structuur in detail bespreken.
Hoe de Lewis-structuur voor POCl3 te tekenen?
Chemische formule voor fosforyloxychloride is POCl3.
POCl3 Molecuulgewicht is 153.33 g mol-1.
POCl3 hebben Moleculaire geometrie is tetraëdrisch.
Hybridisatie van POCl3 is sp3.
POCl3 hebben polaire aard.
Fosforyloxychloride (POCl3) molecuul bestaat hoofdzakelijk uit drie elementen, namelijk één fosfor (P), één zuurstof (O) en drie chloor (Cl3) atomen in zijn structuur. POCl3 lewis structuur bestaat uit 3 enkelvoudige bindingen verbonden aan 3 chlooratomen en een dubbele binding met 1 zuurstofatoom omringt het centrale fosforatoom. Er zijn 2 eenzame elektronenparen aanwezig op het zuurstofatoom en drie eenzame elektronenparen aanwezig op chlooratomen.
De eerste is om de totale valentie-elektronen te berekenen die aanwezig zijn op het POCl3-molecuul om POCl3 . te schetsen lewis structuur. Bereken nu de valentie-elektronen op elk atoom dat aanwezig is in de POCl3-structuur, dat wil zeggen valentie-elektronen die aanwezig zijn op één zuurstofatoom, één fosfor en drie chlooratomen die aanwezig zijn in het POCl3-molecuul.
Om de valentie-elektronen van een element te tellen, hoeft u alleen maar de positie in de groepen van het periodiek systeem te controleren. Omdat het fosforatoom aanwezig is op de vijftiende groep van het periodiek systeem, bevindt het zuurstofatoom zich op de zestiende groep van het periodiek systeem en het chlooratoom op de zeventiende groep van het periodiek systeem.
Daarom 5 valentie-elektronen op P-atoom, 6 valentie-elektronen op O-atoom en 7 valentie-elektronen op drie Cl-atomen.
Vandaar dat totale valentie-elektronen op fosfor = 5 × 1 (P) = 5
Totale valentie-elektronen op zuurstof = 6×1 (O) = 6
Totale valentie-elektronen op chloor = 7×3 (Cl3) = 21
Dus totale valentie-elektronen voor POCl3-lewisstructuur = 5 (P) + 6 (O) + 7×3 (Cl3) = 32
De tweede is om het element met de laagste elektronegativiteit van het POCl3-molecuul te selecteren en de elementen met de laagste elektronegativiteit op de centrale positie te plaatsen terwijl tekening POCl3 lewis structuur. Omdat ze hun elektronen vrijer kunnen delen met naburige omringende atomen of elementen.
In dit POCl3-molecuul heeft het fosforatoom een elektronegativiteit van 2.19, een zuurstofatoom heeft een elektronegativiteit van 3.44 en een chlooratoom heeft een elektronegativiteit van 3.16.
Van alle drie de elementen heeft het fosforatoom de laagste elektronegativiteit en daarom gaat het naar de centrale positie in de POCl3 Lewis-structuur en de resterende één zuurstof en drie chloor wordt omgeven door een centraal fosforatoom.
Het derde punt is om alle elementen of atomen met elkaar te verbinden door binding in de POCl3-lewisstructuur. In POCl3 kunnen we twee soorten bindingen doen met de verschillende verdeling van eenzame elektronenparen op het zuurstofatoom. Er is altijd een enkel bindingspaar met fosfor en chloor in beide volgende POCl3-lewisstructuren.
Daarom moeten we drie enkelvoudige covalente bindingen tekenen met drie chlooratomen. Maar we kunnen een enkele binding of een dubbele binding tekenen met een fosforatoom en een zuurstofatoom in de POCl3-lewisstructuur. We moeten dus een enkele covalente binding of een dubbele binding tekenen met fosfor en zuurstof.
Een enkele covalente binding kan trekken als we drie eenzame elektronenparen op zuurstof plaatsen en dubbele bindingen kunnen trekken als we twee eenzame elektronenparen op zuurstof plaatsen. Betekent dat de formele lading op zuurstof afneemt wanneer de dubbele binding wordt getrokken.
Nu moeten we de aanwezigheid van valentie-elektronen op POCl3 . berekenen lewis structuur. Er zijn twee elektronen aanwezig in elke P-Cl en PO enkelvoudige covalente bindingen. Maar er is de verschuiving van één eenzaam elektronenpaar om een dubbele binding te vormen met vier bindingselektronen in één P=O dubbele binding.
Er zijn dus in totaal 32 valentie-elektronen in POCl3 lewisstructuur en we moeten totale elektronenparen vinden. Deel deze waarde gewoon door 2 die we hebben.
Totaal elektronenparen van POCl3 = totale valentie-elektronen / 2
Totaal elektronenpaar van POCl3 = 32/2 = 16
Dus we hebben in totaal zestien elektronen paren op POCl3 Lewis-structuur.
Lees meer over Feiten over cr2o3 + al :What,How To Balance
POCl3 lewis structuur octet regel
In POCl3 wil het chlooratoom slechts één valentie-elektron om zijn octet te voltooien. Het kan dus één valentie-elektron delen met een fosforatoom. Vormt daarom drie enkele bindingen tussen fosforatoom en chlooratoom.
Na vorming van drie P-Cl-bindingen met chloor, heeft het fosforatoom nog twee ongedeelde valentie-elektronen over, omdat het al drie elektronen heeft gedeeld met het chlooratoom van de in totaal vijf elektronen. Ook had het zuurstofatoom twee extra valentie-elektronen nodig om zijn octet te voltooien.
Dus, fosfor deelde drie elektronen met chloor van zijn vijf elektronen, nu zijn er acht valentie-elektronen die het fosforatoom in zijn buitenste schil heeft. Maar als fosforatoom behoort tot de 15th groep van het periodiek systeem, kan het gemakkelijk al zijn vijf valentie-elektronen delen met andere elementen om een stabiele structuur te vormen.
In dit POCl3-molecuul zal fosfor gemakkelijk zijn resterende elektronen afstaan met een zuurstofatoom door dubbele bindingen te maken. Er zijn dus P=O dubbele bindingen gevormd tussen zuurstof- en fosforatomen, dus alle elementen nu voltooid zijn octet. Daarom vormde het middelste P-atoom 3 enkelvoudige covalente bindingen gekoppeld aan 3 chlooratomen en 1 dubbele binding gekoppeld aan één zuurstofatoom.
POCl3 lewis structureert formele ladingen
Als de atomen in elk lewis structuur hebben lage formele kosten dan is het lewisstructuurdiagram stabieler. De formule om de formele lading van een atoom in het lewisdiagram te berekenen is als volgt:
Formele lading = (valentie-elektronen - eenzaam elektronenpaar - ½ bindingselektronen)
Bereken eerst de formele ladingen op alle drie de chlooratomen van de POCl3-lewisstructuur. Alle drie de chlooratomen hebben hetzelfde elektronenpaar en bindingspaar, dus we kunnen ook de formele lading voor één chlooratoom berekenen.
Chlooratoom: Valentie-elektronen op chloor = 07
Lone pair elektronen op chloor = 06
Binding van elektronen met chloor = 2 (één enkele binding)
Formele lading op chloor = (7 – 6 – 2/2) = 0
Dus alle drie de chlooratomen hebben geen formele ladingen.
Fosforatoom: Valentie-elektron op centraal fosforatoom = 05
Lone pair elektronen op centraal fosforatoom = 00
Binding van elektronen rond centraal fosforatoom = 8 (enkele 3 bindingen met Cl)
Formele lading op fosfor = (05 – 0 – 8/2) = +1
Vandaar dat het centrale fosforatoom van POCl3 lewis-structuur heeft +1 formele lading.
Zuurstofatoom: Valentie-elektronen op zuurstof = 06
Lone pair elektronen op zuurstof = 06
Binding van elektronen met zuurstof = 2 (één dubbele binding)
Formele lading op zuurstof = (6 – 6 – 2/2) = -1
Het zuurstofatoom heeft dus -1 formele lading.
Dus de POCl3 heeft +1 lading op fosforatoom en -1 lading op zuurstofatoom maar geen lading op chlooratomen, dit soort lewisstructuur met bindingen is niet stabiel van aard, we moeten de lading van zuurstof verlagen door eenzame elektronen om te zetten paar om te binden, zoals weergegeven in de volgende afbeelding.
POCl3 lewis structuur eenzame paren
Er zijn in totaal 16 eenzame elektronenparen in de POCl3-lewisstructuur. De POCl3-lewisstructuur heeft vier bindingen die zijn verbonden met één zuurstof- en 3 chlooratomen. Nu moeten we alleen de 12 resterende elektronenparen markeren als eenzaam elektronenpaar op de POCl3-lewisstructuur.
Zoals we al weten, behoren chloor- en fosforatomen tot 3rd periode van het periodiek systeem en ze kunnen meer dan acht elektronen in de buitenste valentieschil hebben. Evenzo behoort zuurstof tot de 2nd periode van het periodiek systeem en het heeft niet meer de acht elektronen in zijn laatste buitenste schil.
Laten we beginnen met het markeren van lone pair-elektronen van buitenste atomen, dat wil zeggen het ene zuurstofatoom en drie chlooratomen. Daarom hebben zuurstof- en drie chlooratomen drie eenzame elektronenparen en heeft fosfor geen alleen elektronenpaar, omdat alle 12 elektronenparen al worden gedeeld tussen O en Cl.
POCl3 lewis structuurvorm
In de POCl3-lewisstructuur heeft het centrale fosforatoom 4 bindingen met 4 atomen, namelijk 1 zuurstof- en 3 chlooratomen. Alle atomen worden in die mogelijke positie met elkaar gerangschikt, zodat ze de afstotende krachten tussen elektronenbindingparen kunnen verminderen.
De VSEPR-theorie vertelt dat elk molecuul de geometrie kan aannemen om de afstotingskrachten te verminderen, dwz in elk molecuul lewis structuur bindingspaarelektronen van elk atoom hebben geen afstoting als er geen elektronenpaar aanwezig zijn. De generieke formule voor POCl3-molecuul is AX4.
De vorm van POCl3 Lewis-structuur: heeft een tetraëdrische vorm volgens zijn moleculaire geometrie, aangezien het centrale fosforatoom wordt gehecht aan vier andere atomen.
POCl3-hybridisatie
Sterisch getal is een basis om de hybridisatie van een structuur of molecuul te vinden. POCl3 lewis structuur hybridisatie kan worden toegewezen door het sterische nummer van de centrale fosforatomen.
Sterisch getal is de som van het totale aantal gebonden atomen die zijn verbonden (bevestigd) met een centraal atoom en een eenzaam elektronenpaar dat erop aanwezig is.
Sterisch aantal POCl3 = (aantal gebonden elementen of atomen bevestigd met fosfor + fosforatoom eenzaam elektronenpaar)
Zoals we de POCl3-lewisstructuur hierboven zien, is het centrale fosforatoom verbonden met één zuurstofatoom en drie chlooratomen, dwz vier bindingen met vier atomen en hebben geen eenzame elektronenparen erop.
Dus, POCl3 sterisch getal = 4 + 0 = 4
POCl3 Lewis-structuur heeft na berekening een sterisch getal van vier, dus het is in sp3 hybridisatie van fosfor in POCl3-structuur.
POCl3 lewis structuurresonantie
Resonantiestructuur toont de variatie in elektronenverdeling van de ene structuur naar de andere structuur. Er zijn enkele regels om de resonantiestructuur te tekenen voor een chemische verbinding of molecuul of voor de Lewis-structuur.
Het structuurmolecuul had meerdere bindingen nodig (dubbele/drievoudige binding) en ten minste één eenzaam elektronenpaar zou zich op een aangrenzend atoom in de structuur moeten bevinden. Als een structuur aan deze voorwaarden heeft voldaan, kunnen we gemakkelijk de resonantiestructuur van elk molecuul tekenen met verdeling van elektronen en ladingen op atomen in het molecuul.
Resonantiestructuur van POCl3-molecuul is niet mogelijk omdat het geen stabiele structuur is om resonantie te vormen. Omdat het fosforatoom dubbele bindingen heeft met zuurstof en drie enkele bindingen met elk chlooratoom. Fosfor heeft dus een uitgebreid octet.
POCl3 polair of niet-polair
POCl3-molecuul is een polair molecuul omdat het een ongelijke verdeling van elektronen door de hele structuur heeft. Het POCl3-molecuul bestaat uit covalente bindingen, dwz de fosforzuurstof (PO)-binding is zwak tot matig covalent van aard en de fosfor-chloor (P-Cl) bindingen zijn matig covalent van aard.
De polariteit van het POCl3-molecuul kan worden bepaald door symmetrielijnen door de POCl3-structuur te trekken. Het molecuul is polair als een of enkele lijnen symmetrisch zijn in de structuur. Zelfs het molecuul is polair als er geen symmetrielijnen door de structuur worden getrokken. Dus het POCl3-molecuul mist de symmetrielijn in zijn structuur.
Als de POCl3-moleculenbindingen van een atoom covalent of ionisch van aard zijn, kunnen deze worden bepaald door het elektronegativiteitsverschil van fosfor- en zuurstof- en fosfor- en chlooratomen. Als de resultaatwaarde van 0 tot 1.6 is, is het een covalente binding, als de waarde van 1.8 tot 3.0 is, is het een ionische binding en als de waarde van de binding precies 1.7 is, heeft deze een neutrale binding.
Voor het POCl3-molecuul is 3.5 de elektronegativiteit van zuurstof en 2.19 is de elektronegativiteit van fosfor. Het elektronegativiteitsverschil tussen fosfor- en zuurstofatoom is dus 1.3, wat aantoont dat de binding enigszins tot matig covalent is.
Ook is 3.2 de elektronegativiteit van chloor en 2.19 is de elektronegativiteit van fosfor en het verschil is 1.0, wat de binding matig covalent maakt. Dus de POCl3-lewisstructuur valt onder polaire moleculen.
POCl3 lewis structuur bindingshoek
Wanneer we de moleculaire geometrie van het POCl3-molecuul bepalen met behulp van de AXN-tabel, laat het zien dat het fosfor geen eenzaam elektronenpaar heeft en vier bindingen vormt met vier atomen, namelijk O en drie Cl, wat vergelijkbaar is met AX4. Hier, A = centraal atoom en X = aantal bindingen gevormd met centraal atoom.
Als POCl3 lewis structuur heeft een tetraëdrische vorm, dus het heeft een bindingshoek van 109.8 graden, hoewel het behoorlijk kan verschillen vanwege de dubbele binding in het molecuul.
POCl3-gebruik:
- Fosforyloxychloride is de voorloper van N,N-dimethylfosforamidicdichloride.
- Door meertraps chemische synthese wordt fosforyltrichloride omgezet in zenuwgassen. Het is een initiatiefnemer van chemische wapens.
- Fosforoxychloride wordt algemeen gebruikt bij de vervaardiging van alkyl- en arylorthofosfaattriesters.
- Bij cryoscopie wordt POCl3 als oplosmiddel gebruikt.
- POCl3 wordt ook gebruikt in landbouwchemicaliën (niet-pesticiden), vlamvertragers, tussenproducten, verwerkingshulpmiddelen, enz.
- POCl3 wordt in laboratoria gebruikt voor verschillende uitdrogingsreacties.
- In de halfgeleiderindustrie wordt POCl3 ook gebruikt als bron van vloeibare fosfor in diffusieprocedures.
- POCl3 speelt ook een vitale rol bij de bereiding van Vilsmeier's reagens zoals het wordt gebruikt in de Vilsmeier-Haack-reactie.
Lees ook:
- Hbro Lewis-structuur
- Nco Lewis-structuur
- Ocl2 Lewis-structuur
- Nf3 Lewis-structuur
- Alcl4 Lewis-structuur
- Hocn Lewis-structuur
- Hocl Lewis-structuur
- Br2 Lewis-structuur
- Ni3 Lewis-structuur
- Nof Lewis-structuur
Hallo allemaal, ik ben Dr. Shruti M Ramteke, ik heb mijn Ph.D. in de chemie. Ik ben gepassioneerd door schrijven en deel mijn kennis graag met anderen. Neem gerust contact met mij op via linkedin
Hallo medelezer,
We zijn een klein team bij Techiescience, dat hard werkt tussen de grote spelers. Als je het leuk vindt wat je ziet, deel dan onze inhoud op sociale media. Uw steun maakt een groot verschil. Bedankt!