Proč oxiduje fosfor (v) molekulární vzorec P4O10 a ne P2O5 [duplikát]

Tato otázka již má odpověď zde :

Komentáře

  • Viz Wikipedii ' s článek Oxid fosforečný . V podstatě $ \ ce {P4O10} $ je molekula a $ \ ce {P2O5} $ není.
  • Jen pro zajímavost, proč si myslíte, že izolované molekuly P2O5 budou stabilní? Pokud vím, pouze 1 prvek (jód) tvoří oxid pentoxidový, pro který je nejstabilnější formou v pevném stavu izolovaná molekula X2O5, všechny ostatní pentoxidy mají rozšířenější struktury. Proč by se fosfor měl lišit od normy?
  • @Karl ne, mohl by vypadat jako N2O5.
  • Bohužel " existuje " není dostatečně přesně definován.

Odpověď

Neexistuje jasné pravidlo, jak pojmenovat sloučeninu, která ve skutečnosti existuje, jako dimer, trimer … nebo oktamer, pokud nedělá rozdíl v reakční rovnici, což je obvykle případ.

Nezáleží na rovnici, pokud počítáte síru jako entitu s jedním atomem (S) nebo jako jeho skutečná podoba (S8). V obou případech najdete stejné množství.

Totéž znamená P2O5 / P4O10: pravá forma je obvykle P4O10 (v závislosti na rozpouštědle), ale obě formy dávají na konci stejný výsledek.

Odpověď

Krátká odpověď je pravděpodobně taková, že v každém případě stechiometrie na tom nezáleží. SteffX to vysvětlil výše . Ale zatímco to již máme. Existují případy, kdy si myslím, že to má přinejmenším určitou výhodu, pokud použijeme nezkrácený vzorec. To by pravděpodobně byl jeden z těchto případů. Jak možná víte, $ \ ce {P4O10} $ se vytvoří, když bílý fosfor $ \ ce {P4} $ reaguje vzduchem. Důvodem je to v $ \ ce {P4} $ -tetrahedron máme menší úhly vazby (60 °), než bychom očekávali od přímého vytvoření vazby tří p orbitaly (90 °). Orbitály se proto nemohou dokonale překrývat a je zde značná deformace vazby.

Můj bývalý profesor anorganické chemie je slavný chemik fosforu a tenkrát to vysvětlil mnohem podrobněji. Pokud ale jde o úhly v $ \ ce {PP} $ vazbách, jsou trojúhelníkové tvary jedny z nejhorších věcí, které se mohou stát. A pro $ \ ce {P4} $ -tetrahedron (bílý fosfor), máme mnohostěn, který se skládá pouze z trojúhelníkových ploch.

Takže pokud zavedeme do systému kyslík mohlo by to vstoupit mezi každou $ \ ce {PP} $ -bond, aby se zvětšil úhel, a tím se snížilo napětí. Pokud to nakreslíte na nějaký papír, uvidíte, že $ \ ce {P4O6} $ výsledky (někdy nazývané $ \ ce {P2O3} $ ). A co měli byste vidět, že stále můžete připojit všechny $ \ ce {P} $ -atomy, abyste získali zpět původní čtyřstěn. Celkový tvar se tedy nezměnil . Říkáme tomu „topotaktická oxidace“, oxidace, kde zůstává původní tvar, jednoduše přidáme něco mezi. A v posledním kroku, ph osphorus je nyní na $ \ ce {P ^ 3 +} $ , můžeme ho dokonce oxidovat až do nejvyššího možného oxidačního stavu $ \ ce {P ^ 5 +} $ přidáním více kyslíku. Bude útočit na koncové pozice, takže získáme další čtyři kyslíky a finální $ \ ce {P4O10} $ . Na tento vztah mnoho lidí často zapomíná. Je tedy docela hezké jim připomenout původní $ \ ce {P4} $ -tetrahedron tak, že nezkrátíme vzorec na $ \ ce {P2O5} $ . A jak mnozí navrhli výše, je to jen jednotka, kterou uvidíte.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *