1r ciclo Catión PClO4+

[Ishtar0]

Hola, muy buenas tardes a todxs. Hace mucho tiempo que no escribo por aquí.

Pido ayuda porque no encuentro la fórmula de Lewis del catión PClO4+. Si alguien es tan amable de ayudarme, gracias.

Este catión aparece como ejercicio en el libro Química General de Whitten, tercera edición.

[Richard R Richard]

Para que sea posible dicho ion , con valencia conocidas de cada elemento

O : -2
Cl :-1,1,3,5,7
P : -3,3,4,5

La única combinación posible requiere que el fósforo use valencia 4.
Teniendo en cuenta el tipo de enlaces entre el oxígeno y los otros elementos, deduzco que la valencia del cloro es 5 y a partir de allí sólo dos estructuras que compartan cloro y fosforo dejando libre el anión OH-, descartaría las dobles ligaduras entre cloro y fósforo, y son más posibles las que en cada una en medio existe un oxígeno.
$\begin {aligned} & & & \nearrow& O &\searrow \\O&=&Cl&-&O&-P+\\ & & & \searrow& O &\nearrow \end{aligned}$ siempre con enlaces covalentes

Con más tiempo dibujo la estructura, fíjate si con esta ayuda ya la sacas.

[Ishtar0]

Muchas gracias por su respuesta. Me ha venido muy bien.

Mi respuesta se ve limitada porque no sé dibujar en el foro fórmulas de Lewis. Sin embargo, voy a procurar expresarme claramente.

En la fórmula que usted dibujó, ¿es el átomo de fósforo el que posee un electrón solitario en un orbital sp³ solitario?.

He de comentar que se me hace muy extraña esa fórmula de Lewis propuesta por usted, porque posee tres oxígenos enlazados simultáneamente al cloro y al fósforo.

Mientras usted respondía, he encontrado otras estructuras que podrían ir bien, pero no sé si son reales:

Primera: un oxígeno (1) con dos pares solitarios se enlaza mediante doble enlace con el fósforo, que posee un solo electrón solitario; el fósforo se une con simple enlace a otro oxígeno (2) también con dos pares solitarios; el oxígeno (2) se enlaza con el cloro con enlace simple, poseyendo el cloro un par solitario; el cloro se une a un oxígeno (3) y a otro (4) mediante dobles enlaces, poseyendo cada oxígeno dos pares solitarios.

Segunda: el fósforo se une mediante dobles enlaces a un oxígeno (1) y a otro (2), poseyendo los oxígenos dos pares solitarios; el fósforo se une a otro oxígeno (3) mediante simple enlace, poseyendo este oxígeno dos pares solitarios; el oxígeno (3) se une mediante simple enlace al cloro, que posee un electrón solitario y un par de electrones solitario; el cloro se une mediante simple enlace a otro oxígeno (4) que posee tres pares solitarios.

Tercera: un oxígeno (1) y otro (2) se unen mediante dobles enlaces al átomo de fósforo, poseyendo los oxígenos dos pares solitarios; el fósforo se une al cloro mediante enlace simple; el cloro posee un electrón solitario y se une mediante enlaces dobles a otro oxígeno (3) y a otro (4), que poseen ambos dos pares solitarios.

Las cuatro estructuras quedan bien sobre el papel, pero dudo mucho de su realidad porque no he encontrado ninguna evidencia bibliográfica ni por internet de la estructura de Lewis del PClO₄⁺.

De todas formas, es un placer publicar un post y recibir respuesta, sobre todo que alguien se interese por uno. Mérito es de usted.

[Richard R Richard]

En la fórmula que usted dibujó, ¿es el átomo de fósforo el que posee un electrón solitario en un orbital sp³ solitario?.

He de comentar que se me hace muy extraña esa fórmula de Lewis propuesta por usted, porque posee tres oxígenos enlazados simultáneamente al cloro y al fósforo.

Hola, si te parece extraña será porque no intentaba ser fiel a la representación, sino mas bien en informarte que las estructuras posibles son pocas, fijate que los enlaces covalentes son bastante fuertes cuando intentan completar el octeto. Y que por ejemplo en el acido perclorico un cloro esta unido a 4 átomos de oxigeno diferentes, así que no te fijes tanto por la cantidad, sino en observar que los enlaces se distribuyen en el espacio 3d, aquellos que quedan mas forzados y con ángulos muy cercanos son menos probables que aquellos donde la distribucion es mas relajada y con angulos mas amplios, una estructura tetraedrica es mas relajada que una triangular plana.

Mientras usted respondía, he encontrado otras estructuras que podrían ir bien, pero no sé si son reales:

Primera: un oxígeno (1) con dos pares solitarios se enlaza mediante doble enlace con el fósforo, que posee un solo electrón solitario; el fósforo se une con simple enlace a otro oxígeno (2) también con dos pares solitarios; el oxígeno (2) se enlaza con el cloro con enlace simple, poseyendo el cloro un par solitario; el cloro se une a un oxígeno (3) y a otro (4) mediante dobles enlaces, poseyendo cada oxígeno dos pares solitarios.

Segunda: el fósforo se une mediante dobles enlaces a un oxígeno (1) y a otro (2), poseyendo los oxígenos dos pares solitarios; el fósforo se une a otro oxígeno (3) mediante simple enlace, poseyendo este oxígeno dos pares solitarios; el oxígeno (3) se une mediante simple enlace al cloro, que posee un electrón solitario y un par de electrones solitario; el cloro se une mediante simple enlace a otro oxígeno (4) que posee tres pares solitarios.

Tercera: un oxígeno (1) y otro (2) se unen mediante dobles enlaces al átomo de fósforo, poseyendo los oxígenos dos pares solitarios; el fósforo se une al cloro mediante enlace simple; el cloro posee un electrón solitario y se une mediante enlaces dobles a otro oxígeno (3) y a otro (4), que poseen ambos dos pares solitarios.

Las cuatro estructuras quedan bien sobre el papel, pero dudo mucho de su realidad porque no he encontrado ninguna evidencia bibliográfica ni por internet de la estructura de Lewis del PClO₄⁺.

De todas formas, es un placer publicar un post y recibir respuesta, sobre todo que alguien se interese por uno. Mérito es de usted.

Tu segunda opción no la creo factible, por lo dicho previamente, pero las otras son las que te represento aquí


La razón porque prefiero la de abajo en vez de la de arriba, es que el oxígeno con doble ligadura al fósfofo, hace que este retenga mejor su electrón por cercanía tiene estructura plana, que la otra donde en el espacio 3d estan mejor distribuidos en estructura tetraédrica mas relajada por lo que puede perder su electron mas facilmente creando el catión.

Mientras sigo googleando para ver si la hallo en algún libro, si quedan dudas espera nuevas respuestas, que no te sorprenda recibir ayuda, mientras exista la buena voluntad y un conocimiento minimo muchos se animan a colaborar con su punto de vista.

[Ishtar0]

Estimo su interés.

Ahora la zozobra intelectual que tengo es si ese catión PClO₄⁺ existe de verdad. Porque todas las construcciones teóricas que se efectúen deben ser verificadas experimentalmente, sobre todo en química.

Me escama que en una obra extensa como "Advanced Inorganic Chemistry" de Cotton ni siquiera se mencione al catión.

Por cierto, ¿cómo dibujó usted las estructuras de Lewis en este foro?.

Saludos.

[Richard R Richard]

Hola, una cosa es teorizar como sería una estructura molecular y otra cosa es investigar un proceso industrial o de laboratorio, para poderla producir, y mantener estable mientras se está testeando sus propiedades o se contrasta experimentalmente su estructura.
Si un libro lo menciona , no creo que sea una invención del autor, si el producto no tiene ninguna utilidad en ningún tipo de proceso, entonces decae el interés en producirlo y dejar reseñas de tales procesos y de las propiedades físico químicas.

Para dibujar utilizo el programa inkscape creo una imagen png y luego la subo al foro.

Cómo adjuntar imágenes en la nueva versión vB5 del foro

[Ishtar0]

"Si un libro lo menciona , no creo que sea una inversión del autor, si el producto no tiene ninguna utilidad en ningún tipo de proceso, entonces decae el interés en producirlo y dejar reseñas de tales procesos y de las propiedades físico químicas."

Pero la química, ¿no tiene por objeto estudiar las estructuras y propiedades de todas las moléculas que se puedan obtener en un laboratorio, independientemente de su posible utilidad?.

Un saludo.

[Richard R Richard]

Pero la química, ¿no tiene por objeto estudiar las estructuras y propiedades de todas las moléculas que se puedan obtener en un laboratorio, independientemente de su posible utilidad?.

Sï, pero en base a investigación, prueba y error, tambén se sabe que hay ciertas propiedades de los elementos, que permiten saber a priori si el tipo de unión o mezcla es probable o no. El agua $H_2O$ y peróxido de hidrogeno $H_2O_2$ son estructuras factibles y esta probado que existen en la naturaleza incluso, pero el trioxido de dihidrogeno $H_2 O_3$ yo no creo que se pueda obtener en el labortorio por mas que se lo intente, es decir el propio conocimiento en química, te limita a que no se pierda el tiempo, en proyectos inviables y el estudio se centre en el tipo de enlaces que se pueden dar entre tipos de elementos , y desarrollar su combinatoria, otro ejemplo es que existe el ozono $0_3$ pero cuando nadie habla de $N_3$ ya que por alguna razon o es inestable, o bien el enlace no ocurre, y podria ser abundante en la naturaleza o bien el $H_3$ si lo buscas te sale tritio que requiere de otra explicación , y en cuyo casp estaria mal aplicado el sub indice.
Lo que intentaba decirte, es que si el producto tien propiedades útiles, habra mayor cantidad y reiterativa de sus uso y aplicaciones, lo que te facilita la busqueda.