Hvorfor er fosfor (v) oksider molekylformel P4O10 og ikke P2O5 [duplikat]

Det er ingen klar regel om hvordan du skal navngi en forbindelse som faktisk eksisterer som en dimer, en trimer … eller en oktamer, så lenge det gjør ikke noen forskjell i en reaksjonsligning, noe som vanligvis er tilfelle.

Det betyr ikke noe i en ligning om du teller svovel som en enkelt atomenhet (S) eller som dens sanne form (S8). Du vil finne samme mengde i begge tilfeller.

Det samme står for P2O5 / P4O10: den sanne formen er vanligvis P4O10 (avhengig av løsningsmidlet), men de to formene gir det samme resultatet til slutt.

Det korte svaret er sannsynligvis at det i alle tilfeller av støkiometri ikke betyr noe. Mye som SteffX forklarte det ovenfor . Men mens vi allerede har det. Det er tilfeller der jeg tror det har i det minste noen fordel hvis vi bruker den ikke forkortede formelen. Dette vil sannsynligvis være en av disse tilfellene. Som du kanskje vet, er $ \ ce {P4O10} $ dannes når hvit fosfor $ \ ce {P4} $ reagerer med luft. Årsaken til dette er at i $ \ ce {P4} $ -tetrahedron har vi mindre bindingsvinkler (60 °) enn vi forventer fra en frontdannende dannelse av tre p-type orbitaler (90 °). Orbitalene kan derfor ikke overlappe perfekt, og det er en viss bindingsstamme. p>

Min tidligere professor i uorganisk kjemi er en kjent fosforkjemiker, og han forklarte det i mye mer detaljer den gang. Men hvis det handler om vinkler i $ \ ce {PP} $ -obligasjoner, er trekantede former noe av det verste som kan skje. Og for $ \ ce {P4} $ -tetrahedron (hvit fosfor) har vi et polyhedron som bare består av trekantede flater.

Så hvis vi introduserer oksygen i systemet det kan komme inn mellom hver $ \ ce {PP} $ -binding for å øke vinkelen og dermed redusere belastningen. Hvis du tegner dette på papir vil du se at en $ \ ce {P4O6} $ resultater (noen ganger kalt $ \ ce {P2O3} $ ). Og hva du burde kunne se er at du fremdeles kan koble alle $ \ ce {P} $ -atomer for å få tilbake den opprinnelige tetraederen. Så den generelle formen endret seg ikke Vi kaller dette en «topotaktisk oksidasjon», oksidasjon, der den opprinnelige formen forblir, vi bare legger til noe imellom. Og i det siste trinnet, ph osphorus er på $ \ ce {P ^ 3 +} $ nå, vi kan til og med oksidere den opp til den høyest mulige oksidasjonstilstanden $ \ ce {P ^ 5 +} $ ved å tilsette mer oksygen. Det vil angripe terminalposisjonene, så vi får fire ekstra oksygener og en endelig $ \ ce {P4O10} $ . Dette er et forhold mange ofte glemmer. Så det er ganske hyggelig å minne dem på den opprinnelige $ \ ce {P4} $ -tetrahedron ved ikke å forkorte formelen til $ \ ce {P2O5} $ . Og som mange antydet ovenfor, er det bare enheten du vil se.