Na3PO4-Lewis-Struktur und -Eigenschaften (13 hilfreiche Fakten)

Na₃PO₄ oder Trinatriumphosphat ist das Salz des Phosphorsäuremoleküls mit einem Molekulargewicht von 163.939 g/mol. Wir werden Na besprechen₃PO₄ in diesem Artikel in Kürze.

Na₃PO₄ kann man sich als Phosphorsäure vorstellen, bei der alle drei H-Atome durch die drei Na-Atome ersetzt sind. wobei Na und O nicht an der direkten Bindungsbildung beteiligt sind, sondern durch ionische Wechselwirkung verbunden sind. Die PO-Bindung ist aufgrund der Doppelbindung stärker und aus diesem Grund kann die Na-O-Bindung gespalten werden.

Na₃PO₄ ist ein anorganisches starkes Salz, da es aus der starken dreibasigen Phosphorsäure gebildet wird. Lassen Sie uns über Polarität, Lewis-Struktur, Hybridisierung, Löslichkeit, Bindungswinkel und Molekülform des Na diskutieren₃PO₄ im folgenden Artikel mit der richtigen Erklärung.

1. Wie man Na zeichnet₃PO₄ Lewis-Struktur?

Die Lewis-Struktur des Na3PO4 lässt sich durch Oktettregel, Valenz und einfache Bindungsbildung erklären. Nun versuchen wir die Struktur von Na3PO4 zu zeichnen.

Zählen der gesamten Valenzelektronen

Die gesamten Valenzelektronen werden für Na mit 32 gezählt₃PO₄, und diese Elektronen kommen von den drei Na-, einem P- und vier O-Atomen. Im Grunde genommen sind die gesamten Valenzelektronen für ein Molekül also die Summe der Valenzelektronen der einzelnen Atome.

Wahl des Zentralatoms

Das Zentralatom hat in einer Lewis-Struktur eine größere Bedeutung, da bezüglich des Zentralatoms andere Atome durch die erforderliche Anzahl von Bindungen verbunden sein sollten. Aufgrund der Elektropositivität sowie der größeren Größe wird hier P als Zentralatom gewählt. Die restlichen Atome befinden sich in der Umgebung.

Befriedigung des Oktetts

Die pro Oktett erforderlichen Elektronen sind 46, da jedes s-Block-Element zwei Elektronen und p-Block acht Elektronen benötigt, um das Valenzorbital zu vervollständigen. Hier vervollständigen alle Atome ihre Valenzschale, indem sie Elektronen durch die kovalente Bindung miteinander teilen und ihr Oktett mit geeigneten Elektronen sättigen.

Befriedigung der Wertigkeit

Die für das Oktett erforderlichen Elektronen sind 46 und die verfügbaren Valenzelektronen für das Molekül sind 32, also werden die verbleibenden 46-32 = 14 Elektronen von den 14/2 = 7 Bindungen geteilt. Für das Na sind also mindestens 7 Bindungen erforderlich₃PO₄ Strukturaufbau. Alle Atome müssen durch diese Bindungen verbunden sein.

Weisen Sie die einsamen Paare zu

Wenn nach dem Hinzufügen von sieben Elektronen die Valenz nicht vollständig ist, sollte die erforderliche Anzahl von Bindungen hinzugefügt werden. Wenn danach überschüssige Elektronen vorhanden sind, existieren diese Elektronen als einsame Paare über diesem bestimmten Atom. Hier hat nur O freie Elektronenpaare, die in ihrer Valenzschale vorhanden sind.

2. Na₃PO₄ Valenzelektronen

Die gesamten Valenzelektronen für das Na₃PO₄ sind die Summe der Valenzelektronen eines einzelnen Atoms. Zählen wir die Valenzelektronen für das Na3PO4.

Die Gesamtzahl der im Na vorhandenen Valenzelektronen₃PO₄ Molekül ist 32 und diese Zahlen sind die Summe der Valenzelektronen für drei Na-, ein P- und für vier O-Atome. Die gesamten Valenzelektronen eines Moleküls sind also die Summe der Valenzelektronen einzelner Atome.

• Das Valenzelektron für das Na-Atom ist 1 ([Ne]3s¹)
• Die Valenzelektronen für die P-Atome sind 5 ([Ne]3s²3p³)
• Die Valenzelektronen für jedes O-Atom sind 6 ([He]2s²2p⁴)
• Die gesamten Valenzelektronen für Na3PO4 sind also 1+(1*2)+5+(6*4) = 32

3. Na₃PO₄ Lewis-Struktur Einzelpaare

Die einsamen Paare über dem Na₃PO₄ sind diejenigen, die im Valenzorbital vorhanden sind, aber nicht an der Bindung beteiligt sind, aber an der Reaktion teilnehmen. Zählen wir einsame Na-Paare₃PO₄.

Die gesamten freien Elektronenpaare über dem Na₃PO₄ Molekül sind 16 Elektronen, also 8 freie Elektronenpaare, die von den vier O-Atomen beigesteuert werden. Nur O enthält freie Elektronenpaare im Na₃PO₄ Molekül, weil es mehr Valenzelektronen als seine Bindungselektronen hat. Na, H und P haben keine freien Elektronenpaare.

• Zählen wir die freien Elektronenpaare des einzelnen Atoms nach der Formel: freie Elektronenpaare = im Valenzorbital vorhandene Elektronen – Elektronen, die an der Bindungsbildung beteiligt sind
• Die über dem Na-Atom vorhandenen freien Elektronenpaare sind 1-1 = 0
• Die über dem P-Atom vorhandenen freien Elektronenpaare sind 5-5 = 0
• Die einsamen Paare, die über jedem Oa-Tom vorhanden sind, sind 6-2 = 4
• Jedes O enthält also zwei Paare von freien Elektronenpaaren, und die Gesamtzahl der im Na3PO4-Molekül vorhandenen freien Elektronenpaare beträgt 2*4 = 8 Paare.

4. Nein₃PO₄ Lewis-Struktur-Oktett-Regel

Jedes Atom versucht nach der Bindungsbildung, sein Oktett zu vervollständigen, indem es eine geeignete Anzahl von Elektronen im Valenzorbital aufnimmt. Lassen Sie uns das Oktett von Na diskutieren₃PO₄.

Na₃PO₄ gehorcht Oktett während der Bindungsbildung, da alle Atome unvollständige Valenzorbitale sind. Na ist ein s-Blockelement, also benötigt es zwei Elektronen in seinem Valenzorbital, wobei P und O p-Blockelemente sind, also benötigen sie acht Elektronen. Während der Bindungsbildung beträgt der Gesamtbedarf an Elektronen pro Oktett 46.

Jedes Na bildet eine Einfachbindung mit O und teilt sich zwei Elektronen

5. Nein₃PO₄ Lewis-Struktur Form

Die Molekülform wird durch den VSEPR und das Vorhandensein des Zentralatoms und des umgebenden Atoms für die richtige Anordnung bestimmt. Lassen Sie uns die Form von Na vorhersagen₃PO₄.

Na₃PO₄ angenommene tetraedrische Geometrie, die durch die folgende Tabelle bestimmt werden kann -

Tetraeder ist die beste Geometrie für tetrakoordinierte Moleküle wie AX₄ nach VSEPR (Valence Shell Electrons Pair Theory) ohne freie Elektronenpaare über dem Zentralatom wie Na₃PO₄. P ist im Zentrum der tetraedrischen Einheit vorhanden.

6. Na₃PO₄ Winkel der Lewis-Struktur

Der Bindungswinkel ist der Winkel, den das Zentralatom und andere Atome in der angenommenen Geometrie für die richtige Orientierung bilden. Berechnen wir den Bindungswinkel für Na₃PO₄.

Der Bindungswinkel für das Na₃PO₄ Molekül um das Zentralatom ist 109.5⁰. Dies ist ein idealer Wert des Bindungswinkels für das tetraedrische Molekül, und bei diesem großen Bindungswinkel ist im Gegensatz zum quadratischen Planer, bei dem der Bindungswinkel 90 beträgt, im Molekül weniger sterische Abstoßung vorhanden⁰ und die Abstoßung wird höher sein.

• Der Bindungswinkelwert kann aus dem Hybridisierungswert des Zentralatoms berechnet werden.
• Die Bindungswinkelformel gemäß der Bentschen Regel lautet COSθ = s/(s-1).
• Das Zentralatom P ist sp³ hybridisiert, also ist das s-Zeichen hier 1/4^th
• Der Bindungswinkel ist also COSθ = {(1/4)} / {(1/4)-1} =-( 1/3)
• Θ = KOS^-1(-1/3) = 109.5⁰
• Aus dem Hybridisierungswert ist also der Bindungswinkel für berechneten und theoretischen Wert gleich.

7. Na₃PO₄ Formgebühr strukturieren

Die formale Ladung kann die Ladung vorhersagen, die über einem einzelnen Atom in einem Molekül vorhanden ist, indem man eine gleiche Elektronegativität annimmt. Lassen Sie uns die formale Ladung von Na vorhersagen₃PO₄.

Das formale Ladung Wert für Na₃PO₄ Null ist, weil das Molekül Null ist, wird die gesamte vom Kation getragene Ladung durch die Anionen neutralisiert. Weil sie den gleichen Betrag, aber entgegengesetztes Vorzeichen haben. Obwohl im Molekül eine Doppelbindung vorhanden ist, wird die Ladung durch die Wertigkeit vollständig befriedigt.

• Die Formalladung des Na3PO4 kann nach der Formel FC = N berechnet werden_v - N_lp -1/2 N_bp
• Die über dem Na-Atom vorhandene Formalladung ist 1-0-(2/2) = 0
• Die über dem P-Atom vorhandene Formalladung ist 5-0-(10/2) = 0
• Die über jedem O-Atom vorhandene Formalladung ist 6-4-(4/2) = 0
• Die gesamte formale Ladung, die über dem Molekül vorhanden ist, ist also Null.

8. Na₃PO₄ Hybridisierung

Um ein neues Hybridorbital mit äquivalenter Energie zu bilden, erfährt das zentrale Atom Hybridisierung bei kovalenter Bindung. Teilen Sie uns die Hybridisierung der Na mit₃PO₄.

Das zentrale P im Na3PO4-Molekül ist sp³ hier hybridisiert, was anhand der folgenden Tabelle ermittelt werden kann -

• Wir können die Hybridisierung nach der Konventionsformel berechnen, H = 0.5 (V + M-C + A),
• Die Hybridisierung des zentralen P ist also ½(5+3+0+0) = 4 (sp³)
• An der Hybridisierung sind ein s-Orbital und drei p-Orbitale von P beteiligt.
• Die Doppelbindung zwischen P und O ist an der Hybridisierung nicht beteiligt.

9. Na₃PO₄ Löslichkeit

Die Löslichkeit eines Moleküls in einem bestimmten Lösungsmittel hängt von der Dissoziation des Moleküls in dieser Lösung ab. Lassen Sie uns diskutieren, ob Na₃PO₄ wasserlöslich ist oder nicht.

Na₃PO₄ kann durch die Dissoziation der Ionen wasserlöslich werden und wird darin löslich. Der Hauptgrund dafür, dass ein H-Atom vorhanden ist, ist, dass es an der Bildung von H-Bindungen beteiligt sein kann. Sogar die PO-Bindung ist nicht so stark, dass sie in Ionen dissoziiert werden kann, wenn sie in Wasser löslich wird.

Na₃PO₄ kann in einem anderen Lösungsmittel löslich sein, wie z.

• CHCl₃
• CCl₄
• Methanol
• Benzol
• CS₂ (unlöslich)

10. Ist Na₃PO₄ fest oder flüssig?

Der physikalische Zustand eines Moleküls hängt von der im Molekül vorhandenen Entropie und der angewandten Temperatur ab. Mal sehen, ob Na₃PO₄ fest ist oder nicht.

Na₃PO₄ ist ein festes weißes Kristallmolekül, weil es einen hydratisierten Teil enthält. Wenn in der Gitterstruktur der hydratisierte Teil vorhanden ist, wird das Gitter stärker und die Entropie des Moleküls nimmt ab und es kann bei Raumtemperatur als feste Form existieren.

11. Ist Na₃PO₄ polar oder unpolar?

Ein Molekül wird als polar bezeichnet, wenn es einen permanenten Dipolmomentwert und eine Elektronegativitätsdifferenz ungleich Null aufweist. Mal sehen, ob Na₃PO₄ polar ist oder nicht.

Na₃PO₄ ist ein polares Molekül, weil es einen asymmetrischen Aufbau hat und aus diesem Grund das Dipolmoment, das von den P- zu den O-Atomen fließt, richtungsunabhängig ist. Im Molekül treten vier Dipolmomentflüsse auf, die jedoch in verschiedene Richtungen verlaufen und sich nicht gegenseitig aufheben, wodurch es polar wird.

Die tetraedrische Geometrie ist nicht symmetrisch um den zentralen Tom und die vier Richtungen sind nicht gleichmäßig verteilt, so dass ein tetraedrisches Molekül immer polar ist.

12. Ist Na₃PO₄ sauer oder basisch?

Nach der Arrhenius-Theorie in einer wässrigen Lösung, die H⁺ und OH^- gilt als Säure bzw. Base. Mal sehen, ob Na₃PO₄ sauer ist oder nicht.

Na₃PO₄ ist weder sauer noch basisch, sondern ein Salz der Phosphorsäure, da alle sauren Protonen in der Phosphorsäure durch die Na-Atome ersetzt sind. Da es sich aus der starken Säure bildet, ist es ein starkes Salz, aber aufgrund des freien Orbitals von P kann es ein Elektron aufnehmen und verhält sich wie Lewis-Säure.

Es ist ein ternäres Salz, da es sich durch die Neutralisationsreaktion von drei äquivalenten Basen und einer dreibasigen Säure bilden kann. Außerdem ist die konjugierte Base des Moleküls Phosphat, das stärker resonanzstabilisiert ist.

13. Ist Na₃PO₄ Elektrolyt?

Die Substanz wird Elektrolyt genannt, die in der wässrigen Lösung ionisiert werden kann und die Elektrizität trägt. Mal sehen, ob Na₃PO₄ ein Elektrolyt ist oder nicht.

Na₃PO₄ ist ein starker Elektrolyt, denn wenn es in der wässrigen Lösung dissoziiert wird, ionisiert es zu Na⁺, und PO₄^3-. Alle oben genannten Teilchen sind hoch aufgeladen und ihre Mobilität ist sehr hoch, sodass sie Elektrizität sehr viel schneller transportieren können. Es kann also in Lösung als starker Elektrolyt wirken.

14. Ist Na₃PO₄ ionisch oder kovalent?

Mit der Theorie der Polarisierbarkeit nach Fajans Regel können wir vorhersagen, ob ein Molekül ionischer oder kovalenter Natur ist. Prüfen wir, ob Na₃PO₄ ionischer oder kovalenter Natur ist.

Na3PO4 ist ein kovalentes Molekül, da das zentrale P-Atom einer Hybridisierung unterzogen wird, um eine geeignete kovalente Bindung zu bilden. Außerdem stellen alle Atome im Molekül die Bindung her, indem sie Elektronen gleichmäßig teilen. Obwohl die Bindung leicht polaren Charakter hat, ist das Molekül gemäß der Fajan-Regel kovalent.

Aufgrund der Polarisierbarkeit und des Polarisationsvermögens weist es einen leicht ionischen Charakter auf.

Zusammenfassung

Na₃PO₄ liegt in hydratisierter Form als Na vor₃PO₄. 12 Stunden₂O, ist aufgrund der Anwesenheit von Wassermolekülen sehr schnell in Wasser löslich. Sodaasche und Zeolithe sind die aus dem Na gebildeten substituierten Produkte₃PO₄. Es wird auch in Lebensmittelzusatzstoffen verwendet.

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Biswarup Chandra Dey

Hallo……ich bin Biswarup Chandra Dey, ich habe meinen Master in Chemie an der Central University of Punjab abgeschlossen. Mein Spezialgebiet ist Anorganische Chemie. In der Chemie geht es nicht nur darum, Zeile für Zeile zu lesen und auswendig zu lernen, es ist ein Konzept, das leicht zu verstehen ist, und hier teile ich mit Ihnen das Konzept der Chemie, das ich lerne, weil es sich lohnt, Wissen zu teilen.