Rozwiązanie:

Poniżej przedstawiono poprawnie uzupełnioną tabelę:

$L_{\text{ew}}$	$L_{\text{w}}$	$L_{\text{p}}$	Kształt cząsteczki	Typ hybrydyzacji
26	10	4	piramida trygonalna	sp3

 

 

---

Wyjaśnienie:

Założenia teorii VSEPR:

1. Atomy uczestniczące w tworzeniu cząsteczki (lub jonu) muszą należeć do pierwiastków grup głównych.
2. W cząsteczce (lub jonie) można wyróżnić atom centralny oraz atomy ligandów.
${\text{EH}}_{\text{m}}{\text{A}}_{\text{n}}$
gdzie:
E – atom centralny
H – ligandy będące atomami wodoru
m – liczba ligandów będąca atomami wodoru
A – inne atomy będące ligandami
n – liczba innych ligandów

3. O budowie cząsteczki (lub jonu) decyduje tzw. liczba przestrzenna (L_p) – będąca sumą wolnych par elektronowych atomu centralnego oraz wiązań σ.
4. Wiązania π nie mają wpływu na ostateczny kształt cząsteczki (lub jonu).

Określenie budowy przestrzennej metodą VSEPR obejmuje 4 etapy:

Etap I. Określenie liczby elektronów walencyjnych cząsteczki (lub jonu): 

Jest ona sumą elektronów walencyjnych wszystkich atomów wchodzących w skład cząsteczki (lub jonu):

Dla PCl₃:
$L_{\text{el.wal}}=5\mathrm{e}{}^{-}+3\cdot 7\mathrm{e}{}^{-}=26\mathrm{e}{}^{-}$

Etap II. Obliczenie liczby wolnych par elektronowych atomu centralnego:

$L_{\text{w.p.el}}=\frac{1}{2}\cdot L_{\text{el.wal}}-4\text{n}-\text{m}$

Dla PCl₃:

$L_{\text{w.p.el}}=\frac{1}{2}\cdot 26-4\cdot 3-0=13-12=1$
Uwaga! Jeśli L_el.wal jest nieparzysta - otrzymaną wartość połówkową zawsze zaokrąglamy "w górę" np. $\frac{1}{2}\cdot 17\mathrm{e}{}^{-}=8,5=>9$

Etap III. Określenie liczby przestrzennej cząsteczki (lub jonu):

$L_{\text{p}}=L_{\text{w.p.el}}+\text{n}+\text{m}$

Dla PCl₃:

$L_{\text{p}}=1+3+0=4$

Etap IV: Określenie kształtu cząsteczki (lub jonu) na podstawie obliczonej liczby przestrzennej L_p:

Liczba przestrzenna	Kształt cząsteczki (lub jonu):	Hybrydyzacja
2	dygonalna (liniowa)	sp
3	trygonalna (trójkątna: trójkąt równoboczny lub równoramienny)	sp2
3	kątowa	sp2
4	tetraedr	sp3
4	piramida trygonalna	sp3
4	kątowa	sp3
5	bipiramida trygonalna	dsp3
6	oktaedr	d2sp3
7	bipiramida pentagonalna	d3sp3

Dla PCl₃:

Liczba przestrzenna wynosi 4 i atom centralny przyłącza trzy inne atomy, cząsteczka PCl₃ będzie mieć więc kształt piramidy trygonalnej i hybrydyzację walencyjnych orbitali atomowych atomu fosforu sp³.