PBr3或三溴化磷被认为是一种无色液体,由于水解在潮湿的空气中形成液体烟雾,具有非常刺鼻的气味。它被用于将醇转化为烷基溴化物的研究设施。
PBr3是由红磷和溴反应制备的,通常在稀释剂的存在下进行,因为这是一个高度放热的反应。
反应如下:
2P + 3Br2—> 2PBr3
磷被过量使用,这样就不会形成PBr5。
三溴化磷既可用作路易斯碱,也可用作路易斯酸,因此对各种反应都很有用。
那么,PBr3是极性的还是非极性的?PBr3(三溴化磷)是一种极性分子,因为它的形状不对称。Br的电负性为2.96,P的电负性为2.16。因此,电负性差大于0.5,使P-Br键具有极性。但由于其不对称的形状,它被认为是极性分子。
如上所述,PBr3的主要用途是从醇中生成烷基溴化物。它也被用作Hell-Volhard-Zelinsky卤化反应的中间体。
PBr3还可以作为羧酸的溴化反应的催化剂。它也是高可溶性的,因此可以快速水解。
它是一种强大的灭火分子,也用于制造许多药物,如非诺洛芬,阿普唑仑等。
PBr3的摩尔质量为270.69 g/mol,密度为2.852 g/cm3。
PBr3的沸点是173.2摄氏度。
PBr3的熔点是-41.5摄氏度。
极性的概念
在我们确定PBr3是极性分子还是非极性分子之前,我们将首先温习一下究竟什么是极性分子的概念。
极性分子是指化学键间电负性不同的分子。如果每个元素之间的电负性差大于或等于0.5,则称为极性键。
这意味着电子在原子之间不是平均共享的,电子倾向于在电负性更强的元素周围徘徊。
例如,在HF中,F具有很强的电负性,因此将电子拉向自己,使F带部分负电荷,H带部分正电荷,从而使键具有极性。
非极性分子可以定义为它们之间有相等数量的共享电子的分子。
没有电负性差,它们的净偶极矩为零。一些例子包括:
像H2 F2 Cl2这样成键的原子是非极性的。碳氢化合物,即像CH4这样有碳氢键的分子,也是非极性的。看看原因CH4无极性.
现在我们已经了解了什么是极性的基础知识,我们需要将我们的学习扩展到更复杂的分子。这就是几何和净偶极矩派上用场的地方。
当电负性较强的元素把电子拉向自己时,就会产生偶极矩。用箭头从电正性强的元素指向电负性强的元素。
当净偶极矩为零时,称为非极性分子。
确定分子极性的步骤如下:
- 根据分子的几何形状画出分子的路易斯结构,并检查每个键的极性。
- 检查分子是否对称或不对称。如果它是对称的,那么净偶极子为零分子是非极性的。
- 画出偶极矩箭头,看看它们是否互相抵消。
遵循这些简单的步骤,你就能确定任何分子的极性。
决定分子极性的因素
主要有3个因素决定极性。具体如下:
电负性的差异-当一种元素的电负性比另一种更强时,就会产生这种差异,从而吸引电子向自己靠近,其中一种元素获得部分负电荷,另一种元素获得部分正电荷。
这个差值需要等于或大于0.5才能称为极性键。差异越大,化学键的极性就越大。
偶极矩偶极矩用于测量化学键的极性。它发生在电荷彼此分离的时候。
键偶极子是由分子上的电荷和部分负电荷和正电荷之间的距离相乘得到的。它是用德拜测量的,用D表示。

分子形状-任何分子的分子形状都可以用AXN公式来求,其中A是中心原子的数量,X是与中心原子成键的原子数量,N是孤对电子或非成键电子的数量。
在找到AXN后,我们检查VSEPR图来找出它的分子形状。如果形状是对称的(偶极矩相互抵消),它就是一个非极性分子。
如果形状不对称(不规则),净偶极矩永不为零,它是极性分子。
下图是PBr3分子形状的图像。

为什么PBr3是极性分子?
为了回答这个问题,我们将首先看一看它的刘易斯结构,然后转向它的分子几何结构。
为了确定PBr3的Lewis结构,我们首先计算每个元素的价电子总数。
P(第5族)有5个价电子,是中心原子(因为所有其他原子都与它成键)。
Br(7族)有7个价电子,但由于它有3个Br原子,它将是7×3= 21个价电子。
因此,总价电子数=21+5= 26。
排列分子周围的26个价电子,使每个原子完成它的八隅体。
把所有电子都放进去后,我们注意到还有两个电子。这最后两个价电子在P上作为孤对(因此改变了结构和键角),我们看到每个原子都完成了它的八隅体。由此得到PBr3的Lewis结构。
从这里我们可以看到,由于Br是电负性更强的原子,电子倾向于在该原子周围停留更多时间,从而使P- Br键具有极性。
到目前为止,只有P-Br键是极性的,现在我们要看整个分子是否是极性的。这就是分子几何的作用。
分子的几何形状在决定单键偶极矩方面起着重要作用。从VSEPR理论,我们可以很容易地看到PBr3的分子形状为三角形金字塔,键角接近109度。
从上面的结构,我们观察到PBr3具有不对称的结构,这意味着它们的净偶极矩不为零(偶极矩不相互抵消),这使得分子成为极性化合物。
结论
综上所述,我们发现PBr3是一个极性分子,因为它具有不对称的形状,偶极矩不相互抵消,使得它们的净偶极矩不为零。
PBr3在制药行业中有其用途,如灭火剂和将醇转化为烷基溴化物。其摩尔质量为270.69 g/mol。
它有很强的气味,在某些反应中可以诱导有毒化合物,如磷化氢和HBr3,因此应谨慎使用。




