Magnus Ehingers undervisning

Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

Kemi 1

Administration

Hur kommer det sig att fosfor har fem bindningar i en fosfatjon?

En grundregel som man får lära sig när man pluggar kemi är oktettregeln. Den säger att en atom aldrig kan ha fler än åtta valenselektroner, och att när en atom oxideras eller reduceras, så strävar den efter att uppnå ädelgasstruktur (i de flesta fall åtta valenselektroner). Hur kan det då komma sig att fosfatjonen, PO\(\sf{_4^{3-}}\), har följande utseende?

Fosfatjon.

Fosforatomens elektronkonfiguration är 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p4. Den traditionella förklaringen är att elektronerna i M-skalet promoveras till d-orbitaler. Eftersom d-orbitalerna är fem till antalet ger det utrymme för fem kovalenta bindningar till fem andra atomer.

Det verkar dock som att denna förklaringsmodell är felaktig. Istället handlar det om atomernas storlek, och hur många atomer som fysiskt får plats runt fosforatomen. En annan sak är att längden på bindningarna mellan fosforatomen och de olika syreatomerna är exakt lika långa. (Om det verkligen var ett dubbelbundet syre, skulle den bindningen vara lite kortare än de tre andra.) Därför är det istället så att fosfatjonen kan existera i två olika resonansformer:

Fosfatjonens resonansstrukturer.

Lägg märke till att i den högra resonansformen uppfyller fosforatomen oktettregeln. Denna struktur är också den man kan komma fram till med hjälp av VSEPR-metoden.

Läs mer: Jensen W. B.: The Origin of the Term "Hypervalent" (J. Chem. Educ. 2006, 83, 12, 1751)

 

   

Också intressant: