Γιατί οι τρόποι υδρόλυσης NCL3 και PCL3 είναι διαφορετικοί;
1. Διαφορά στην ηλεκτροαρνητικότητα και το μέγεθος:
* αζώτου είναι πιο ηλεκτροαρνητικό από το φωσφόρο και έχει μικρότερη ατομική ακτίνα. Αυτό οδηγεί σε έναν ισχυρότερο δεσμό Ν-C και έναν πιο ομοιοπολικό χαρακτήρα στο NCL₃.
* φωσφόρο είναι λιγότερο ηλεκτροαρνητική και έχει μεγαλύτερη ατομική ακτίνα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα έναν ασθενέστερο δεσμό P-C και έναν πιο ιοντικό χαρακτήρα στο PCL₃.
2. Διαθεσιμότητα κενών τροχιακών:
* αζώτου δεν έχει κενά D-πορρείς στο κέλυφος σθένους του. Αυτό περιορίζει την ικανότητά του να επεκτείνει τον αριθμό συντονισμού του πέραν των τεσσάρων.
* φωσφόρο έχει κενά D-πορρείς στο κέλυφος σθένους του. Αυτό του επιτρέπει να επεκτείνει τον αριθμό συντονισμού του και να φιλοξενήσει περισσότερα από τέσσερα προσδέματα.
αντιδράσεις υδρόλυσης:
ncl₃:
Το NCL₃ υφίσταται υδρόλυση με σταδιακό τρόπο, σχηματίζοντας αμμωνία (NH₃) και υποχλωριώδες οξύ (HOCL) :
`` `
NCL₃ + 3H₂O → NH₃ + 3HOCL
`` `
Η αντίδραση προχωρά μέσω του σχηματισμού ενδιάμεσων ειδών όπως nh₂cl και nhcl₂ , τα οποία είναι ασταθής και γρήγορα αποσυντίθενται.
pcl₃:
Το PCL₃ υφίσταται υδρόλυση για την παραγωγή φωσφορικού οξέος (H₃PO₃) και υδροχλωρικού οξέος (HCl):
`` `
Pcl₃ + 3H₂O → h₃po₃ + 3hcl
`` `
Η αντίδραση περιλαμβάνει το σχηματισμό ενός ενδιάμεσου πεντάβαθου φωσφόρου, ο οποίος στη συνέχεια υφίσταται περαιτέρω υδρόλυση για να σχηματίσει φωσφόρο οξύ.
Βασικές διαφορές στην υδρόλυση:
* Προϊόντα: Το NCL₃ παράγει αμμωνία και υποχλωριώδες οξύ, ενώ το PCL₃ παράγει φωσφόρο και υδροχλωρικό οξύ.
* Μηχανισμός: Το NCL₃ υδρολύει σταδιακά, ενώ το PCL₃ υδρολύει σε ένα μόνο βήμα που περιλαμβάνει το σχηματισμό ενός ενδιάμεσου πενταβουριού φωσφόρου.
* συνθήκες αντίδρασης: Το NCL₃ υδρολύει εύκολα σε θερμοκρασία δωματίου, ενώ το PCL₃ απαιτεί ελαφρώς υψηλότερες θερμοκρασίες για πλήρη υδρόλυση.
Περίληψη:
Η διαφορά στην ηλεκτροαρνητικότητα, το ατομικό μέγεθος και η διαθεσιμότητα D-orbitals μεταξύ αζώτου και φωσφόρου επηρεάζει σημαντικά τη συμπεριφορά υδρόλυσης των τριχλωριδίων τους, με αποτέλεσμα ξεχωριστά προϊόντα και μηχανισμούς.
