Perché la formula molecolare degli ossidi di fosforo (v) è P4O10 e non P2O5 [duplicato]

Questa domanda ha già una risposta qui :

Commenti

  • Vedi Wikipedia ' s articolo Pentossido di fosforo . Essenzialmente $ \ ce {P4O10} $ è una molecola e $ \ ce {P2O5} $ non lo è.
  • Solo per curiosità, perché pensi che le molecole P2O5 isolate sarebbero stabili? Per quanto ne so solo 1 elemento (iodio) forma un pentossido per il quale la forma più stabile allo stato solido è una molecola X2O5 isolata, tutti gli altri pentossidi hanno strutture più estese. Perché il fosforo dovrebbe essere diverso dalla norma?
  • @Karl non proprio, potrebbe sembrare N2O5.
  • Sfortunatamente, " esiste " non è sufficientemente definito.

Risposta

Non esiste una regola chiara su come denominare un composto che esiste effettivamente come dimero, trimero … o ottamero, fintanto che non fa differenza in unequazione di reazione, che di solito è il caso.

Non importa in unequazione se si conta lo zolfo come una singola entità atomo (S) o come la sua vera forma (S8). Troverai la stessa quantità in entrambi i casi.

Lo stesso sta per P2O5 / P4O10: la vera forma è solitamente P4O10 (a seconda del solvente), ma le 2 forme danno lo stesso risultato alla fine.

Risposta

La risposta breve è probabilmente che in ogni caso di stechiometria non ha importanza. Proprio come SteffX lha spiegato sopra . Ma mentre lo abbiamo già. Ci sono casi in cui penso che abbia almeno qualche vantaggio se usiamo la formula non abbreviata. Questo sarebbe probabilmente uno di questi casi. Come forse saprai, il $ \ ce {P4O10} $ si forma quando il fosforo bianco $ \ ce {P4} $ reagisce con laria. Il motivo è che nel $ \ ce {P4} $ -tetraedro abbiamo angoli di legame più piccoli (60 °) di quanto ci aspetteremmo da una formazione di legami frontali di tre tipi p orbitali (90 °). Pertanto gli orbitali non possono sovrapporsi perfettamente e cè un notevole sforzo di legame.

Il mio ex professore di chimica inorganica è un famoso chimico del fosforo e lo spiegò in modo molto più dettagliato allora. Ma se si tratta di angoli in $ \ ce {PP} $ -bonds, le forme triangolari sono alcune delle cose peggiori che possono accadere. E per la $ \ ce {P4} $ -tetrahedron (fosforo bianco) abbiamo un poliedro costituito solo da facce triangolari.

Quindi se introduciamo ossigeno nel sistema potrebbe entrare tra ogni $ \ ce {PP} $ -bond per aumentare langolo e quindi ridurre lo sforzo. Se lo disegni su carta vedrai che un $ \ ce {P4O6} $ risultati (a volte chiamati $ \ ce {P2O3} $ ). E cosa dovresti essere in grado di vedere che puoi ancora connettere tutti gli $ \ ce {P} $ -atomi per recuperare il tetraedro originale. Quindi la forma complessiva non è cambiata La chiamiamo “ossidazione topotattica”, ossidazione, dove rimane la forma originale, aggiungiamo semplicemente qualcosa in mezzo. E nella fase finale, il ph osphorus si trova in $ \ ce {P ^ 3 +} $ ora, possiamo persino ossidarlo fino al suo stato di ossidazione più alto possibile $ \ ce {P ^ 5 +} $ aggiungendo più ossigeno. Attaccherà le posizioni terminali, quindi otteniamo quattro ossigeni aggiuntivi e un $ \ ce {P4O10} $ finale. Questa è una relazione che molte persone spesso dimenticano. Quindi è abbastanza carino ricordare loro loriginale $ \ ce {P4} $ -tetrahedron senza abbreviare la formula in $ \ ce {P2O5} $ . E come molti hanno suggerito sopra, è solo lunità che vedrai.

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