HNO3 Δομή Lewis, Χαρακτηριστικά: 47 Πλήρη Γρήγορα Στοιχεία

Αυτό το άρθρο θα πρέπει να περιέχει τη δομή HNO3 lewis και τα διάφορα σημαντικά στοιχεία της. Ας συζητήσουμε τη δομή HNO3 lewis.

Στη δομή HNO3 lewis, το μόριο αποτελείται από άτομα Ν, Η και τρία άτομα Ο. Όλα τα άτομα στη δομή HNO3 lewis δημιουργούν έναν ομοιοπολικό δεσμό. Το Ν είναι η δομή lewis HNO3 είναι sp2 υβριδοποιείται ενώ το Ο είναι sp3 υβριδοποιημένο. Υπάρχει μία ομάδα -ΟΗ και υπάρχουν δύο κετονικές ομάδες. Λόγω της παρουσίας αυτού - η ομάδα ΟΗ κάνει το μόριο όξινο. Η ηλεκτραρνητικότητα του Ο και του Ν είναι τόσο υψηλή που κάνει το Η να είναι πιο όξινο.

Το ΗΝΟ3 ή Νιτρικό οξύ είναι ένα από τα ισχυρότερα ανόργανα οξέα. Το aqua regia είναι φτιαγμένο από αυτό το οξύ. Η δομή του HNO3 είναι διαφορετική γιατί εδώ δύο κεντρικά είναι διαφορετικοί υβριδισμοί. Γύρω από το Ν είναι τριγωνικό επίπεδο και γύρω από το Ο είναι τετραεδρικό.

Μερικά σημαντικά στοιχεία για το HNO3

Η φυσική κατάσταση του νιτρικού οξέος είναι υγρή. Το χρώμα του νιτρικού οξέος είναι άχρωμο αλλά όταν φυλάσσεται για μεγάλο χρονικό διάστημα το χρώμα του αλλάζει σε κιτρινωπό λόγω της αποσύνθεσης του οξειδίου του αζώτου. Το σημείο βρασμού και το σημείο τήξης του νιτρικού οξέος είναι 356 K και 231 K αντίστοιχα. Η μοριακή μάζα αυτού του οξέος είναι 63.012 g/mol. Η μυρωδιά του νιτρικού οξέος είναι όξινη και πολύ αποπνικτική. Η πυκνότητα αυτού του οξέος είναι 1.51 g/cm3. Το ατμίζον νιτρικό οξύ έχει τάση ατμών και η τιμή είναι 48 mmHg στο 200C.

Μπορεί να παραχθεί από την αντίδραση νερού και διοξειδίου του αζώτου.

4 ΟΧΙ2 + 2 Ω2O → 2 HNO3 + ΟΧΙ + ΟΧΙ2 + Η2O

Η καθαρή αντίδραση είναι,

3 ΟΧΙ2 + Η2O → 2 HNO3 + ΟΧΙ

Η φυσαλίδα διοξειδίου του αζώτου περνά μέσα από το υπεροξείδιο του υδρογόνου βελτιώνοντας την απόδοση του προϊόντος.

2 ΟΧΙ2 + Η2O2 → 2 HNO3

Στο εργαστήριο, το νιτρικό οξύ μπορεί να παρασκευαστεί με τη θερμική αποσύνθεση του νιτρικού χαλκού για την παραγωγή διοξειδίου του αζώτου και το διοξείδιο του αζώτου στη συνέχεια αντέδρασε στο νερό για να πάρει νιτρικό οξύ.

2 Cu (ΑΡ3)2 → 2 CuO + 4 NO2 + Ο2

2 ΟΧΙ2 + Η2O → HNO2 + HNO3

Η παραπάνω διαδικασία ονομάζεται διαδικασία Ostwald.

Το νιτρικό οξύ μπορεί να συμπεριφέρεται ως ισχυρό μέσο οξείδωσης. Για την ενσωμάτωση της νιτροομάδας σε οποιαδήποτε οργανική σύνθεση χρησιμοποιείται ευρέως το νιτρικό οξύ.

1.    Πώς να σχεδιάσετε τη δομή HNO3 lewis;

Το HNO3 δομή lewis είναι αρκετά διαφορετικό από το άλλο ομοιοπολικό μόριο επειδή έχει δύο κεντρικά άτομα το ένα είναι Ν και το άλλο άτομο Ο. Το N και το O είναι και τα δύο στοιχεία μπλοκ p, επομένως πρέπει να ακολουθούν τον κανόνα της οκτάδας στο σχέδιο της δομής lewis HNO3. Ας εξετάσουμε τη δομή HNO3 lewis.

Βήμα 1 - Στο πρώτο βήμα της δομής HNO3 lewis, θα πρέπει να μετρήσουμε τα ηλεκτρόνια σθένους για κάθε άτομο που υπάρχει σε αυτό. Η ηλεκτρονική διαμόρφωση του H είναι 1s1. Άρα έχει μόνο ένα ηλεκτρόνιο και αυτό το ηλεκτρόνιο χρησιμοποιείται για το ηλεκτρόνιο σθένους και μέσω αυτού του μοναδικού ηλεκτρονίου, το H μπορεί να σχηματίσει έναν δεσμό. Γνωρίζουμε ότι το O είναι η ομάδα 6 του στοιχείου και το στοιχείο μπλοκ p, επομένως το τελευταίο τροχιακό του πρέπει να είναι p τροχιακό και το Η ηλεκτρονική διαμόρφωση του O είναι [He]2s22p4. Έχει λοιπόν έξι ηλεκτρόνια στο κέλυφος σθένους του που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για το σχηματισμό δεσμών.

Τώρα για το N, η ηλεκτρονική διαμόρφωση είναι [He]2s22p3, άρα έχει πέντε ηλεκτρόνια στο κέλυφος σθένους και ο μέγιστος αριθμός δεσμών που μπορεί να σχηματίσει το Ν είναι τέσσερις. Τώρα προσθέτουμε όλα τα ηλεκτρόνια σθένους στη δομή HNO3 lewis και τα συνολικά ηλεκτρόνια σθένους για το Η δομή lewis HNO3 είναι, 1+5+(6*3) = 24 ηλεκτρόνια. Υπάρχουν τρία άτομα Ο και κάθε Ο περιέχει έξι ηλεκτρόνια σθένους.

Βήμα 2 - Τώρα είναι ένα πολύ συγκεχυμένο βήμα, ότι εδώ επιλέγουμε το κεντρικό άτομο, εδώ το N και το O υπάρχουν και τα δύο στην κεντρική θέση και η διαφορά ηλεκτραρνητικότητας μεταξύ των δύο είναι πολύ μικρότερη. Στο HNO3 δομή lewis, όλα τα άτομα δεν συνδέονται μέσω ατόμων Ν ή Ο, αλλά το κεντρικό άτομο πρέπει να συνδέει όλα τα άτομα.

Γι' αυτό εδώ το Ν και ένα Ο θεωρούνται κεντρικά άτομα και για αυτό πρέπει να υπολογίσουμε τον υβριδισμό για δύο άτομα χωριστά και οι τιμές υβριδισμού δύο ατόμων είναι διαφορετικές. Δύο άτομα είναι εμπειρίες διαφορετικά περιβάλλοντα.

3 βήμα – Στη δομή HNO3 lewis, όλα τα άτομα προέρχονται από το μπλοκ s και p, επομένως θα πρέπει να ακολουθούν τον κανόνα της οκτάδας. Για το στοιχείο μπλοκ s, προσπαθούν να συμπληρώσουν μόνο το τροχιακό τους s επειδή το s είναι το τροχιακό σθένους τους. ο συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων που συσσωρεύονται από το τροχιακό s είναι 2. Για το τροχιακό p, το σύνολο των ηλεκτρονίων που συσσωρεύονται είναι 6.

Τώρα, σύμφωνα με τον κανόνα της οκτάδας, τα ηλεκτρόνια που χρειάζονται για το thΗ δομή lewis HNO3 είναι 2+(4*8) = 34 ηλεκτρόνια. Αλλά τα ηλεκτρόνια σθένους στη δομή HNO3 lewis είναι 24, επομένως η έλλειψη ηλεκτρονίων είναι 34-24 = 10 ηλεκτρόνια. Αυτά τα 10 ηλεκτρόνια θα πρέπει να συσσωρεύονται στον αριθμό των κατάλληλων δεσμών. Άρα οι δεσμοί χρειάζονταν 10/2 = 5 δεσμούς. Επομένως, απαιτούνται τουλάχιστον πέντε ομόλογα. Για να αντιστοιχίσουμε τους πέντε δεσμούς πρέπει να προσθέσουμε έναν διπλό δεσμό μεταξύ Ν και Ο.

4 βήμα – Σε αυτό το βήμα, θα πρέπει να συνδέσουμε κάθε άτομο στη δομή HNO3 lewis μέσω του απαιτούμενου αριθμού δεσμών. Υπάρχει ένας δεσμός μεταξύ του τερματικού Η και του Ο, ένας δεσμός μεταξύ του Ο της ομάδας -ΟΗ και του Ν. Στη συνέχεια άλλοι τρεις δεσμοί χρησιμοποιούνται μεταξύ των ατόμων Ν και δύο Ο και υπάρχει διπλός δεσμός μεταξύ ενός ατόμου Ο και Ν.

5 βήμα – Σε αυτό το τελευταίο βήμα, προσθέτουμε μοναχικά ζεύγη και πολλαπλούς δεσμούς για να συμπληρώσουμε το σθένος των ατόμων. Το O έχει έξι ηλεκτρόνια στη στιβάδα του σθένους και σχηματίζει δύο δεσμούς, έναν με το Η και έναν με το Ν, επομένως έχει τέσσερα ασύζευκτα ηλεκτρόνια που υπάρχουν ως δύο ζεύγη μοναχικών ζευγών. Άλλα άτομα Ο που σχηματίζουν διπλό δεσμό με το Ν, έχει τα ίδια τέσσερα ηλεκτρόνια στη στιβάδα σθένους και υπάρχουν ως δύο ζεύγη μοναχικών ζευγών. Το τελευταίο Ο που κάνει έναν απλό δεσμό με το Ν σχηματίζει έναν δοτικό δεσμό και υπάρχουν έξι ηλεκτρόνια μετά από ένα σχηματισμό δεσμού οπότε παίρνει αρνητικό φορτίο και δύο ζεύγη μοναχικών ζευγών.

2.    Σχήμα δομής HNO3 lewis

Το σχήμα του μορίου εξαρτάται από τον αριθμό ηλεκτρονίων και βασίζεται στο κεντρικό άτομο, αλλά στη δομή HNO3 lewis, υπάρχουν δύο κεντρικά άτομα το ένα είναι Ν και το άλλο είναι Ο. για το Ν το σχήμα του μορίου είναι επίπεδο αλλά αφορά O το σχήμα του μορίου είναι τετραεδρικό. Η πυκνότητα ηλεκτρονίων είναι διαφορετική για δύο άτομα και το σχήμα της δομής HNO3 lewis.

Σχήμα HNO3

Η δομή HNO3 lewis στην αέρια μορφή είναι επίπεδη. Η ίδια δομή είναι επίσης για μια στερεά κατάσταση. Η απόσταση δεσμού ΝΟ στην ομάδα νίτρο είναι ίση. Η τρίτη απόσταση δεσμού ΝΟ είναι μεγαλύτερη και αντιστοιχεί σε έναν μόνο δεσμό. Γνωρίζουμε ότι το Nitro είναι μια μεταβλητή δομή και υπάρχει ένας χαρακτήρας διπλού δεσμού μεταξύ δύο ατόμων Ο και Ν. Η νίτρο ομάδα έχει κλίση μακριά από τα άτομα Η κατά 20.

Εάν λάβουμε υπόψη τη VSEPR (Θεωρία ζεύγους ηλεκτρονίων κελύφους σθένους), τότε θα πρέπει να μετρήσουμε τα ηλεκτρόνια και να εξετάσουμε τη δομή. Αλλά εδώ η δομή είναι διαφορετική για διαφορετικά άτομα. Για το οξυγόνο -OH ο αριθμός των ηλεκτρονίων τους είναι 8, συμπεριλαμβανομένων δύο μεμονωμένων ζευγών, επομένως σύμφωνα με το VSEPR, υιοθετεί ένα τετραεδρικό σχήμα. Αλλά για την ομάδα νίτρο η μέτρηση ηλεκτρονίων είναι 6, επομένως υιοθετεί την τριγωνική επίπεδη δομή, όπου τρία o άτομα υπάρχουν σε τρεις κορυφές.

3.    Ηλεκτρόνια σθένους HNO3

Για τον υπολογισμό των συνολικών ηλεκτρονίων σθένους για τη δομή HNO3 lewis, θα πρέπει να μετρήσουμε μεμονωμένα ηλεκτρόνια σθένους για κάθε άτομο. Υπάρχουν τρία άτομα Ο, υπάρχουν ένα άτομο Ν και ένα άτομο h. Το περιβάλλον τριών ατόμων Ν είναι διαφορετικό και επομένως τα ηλεκτρόνια σθένους τους είναι επίσης διαφορετικά.

Ηλεκτρόνια σθένους HNO3

Από την ηλεκτρονική διαμόρφωση του N είναι προφανές ότι υπάρχουν πέντε ηλεκτρόνια στο κέλυφος σθένους στο Ν. Το O είναι το στοιχείο της ομάδας 6, επομένως έχει έξι ηλεκτρόνια στο κέλυφος σθένους που είναι έτοιμα για σχηματισμό δεσμού. Αλλά το Ο σχηματίζει μόνο έναν δεσμό με το Ν και τα υπόλοιπα δύο ηλεκτρόνια υπάρχουν ως μόνα ζεύγη. Το Η έχει μόνο ένα ηλεκτρόνιο και αυτό το ένα ηλεκτρόνιο είναι το ηλεκτρόνιο σθένους για το άτομο Η.

Άρα ο συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων σθένους της δομής HNO3 lewis είναι 1+5+(6*3) = 24 ηλεκτρόνια.

4.    Μοναχικά ζεύγη δομής HNO3 lewis

Στη δομή HNO3 lewis, μόνο ζεύγη μεμονωμένων είναι διαθέσιμα στα άτομα Ο, το Ν σχηματίζει έναν δοτικό δεσμό με το Ο στην νιτροομάδα και στη συνέχεια έχει μεμονωμένα ζεύγη διαφορετικά όχι.

Για την καταμέτρηση των μοναχικών ζευγών, πρέπει να ελέγξουμε τα διαθέσιμα ηλεκτρόνια στη στιβάδα σθένους κάθε ατόμου μετά το σχηματισμό δεσμού. Το H έχει μόνο ένα ηλεκτρόνιο, επομένως το H δεν μπορεί να περιέχει μόνο ζεύγος. Τώρα το O έχει έξι ηλεκτρόνια στο κέλυφος σθένους και μετά το σχηματισμό δεσμών δύο σίγμα, έχει τα υπόλοιπα τέσσερα ηλεκτρόνια. Αυτά τα τέσσερα ηλεκτρόνια υπάρχουν ως δύο ζεύγη μοναχικών ζευγών πάνω από το Ο στις ομάδες -ΟΗ.

HNO3 Μοναχικά Ζεύγη

Για τις νιτροομάδες, υπάρχουν δύο άτομα Ο στη δομή HNO3 lewis, το One O σχηματίζει διπλό δεσμό με το Ν για να συμπληρώσει την οκτάδα, επομένως έχει τέσσερα ηλεκτρόνια και πάλι η ίδια περίπτωση προκύπτει. Αυτό το άτομο O έχει δύο ζεύγη μοναχικών ζευγών. Τώρα τα άλλα άτομα Ο σχηματίζουν μεταβλητό δεσμό με το Ν, δεν είναι δυνατό να υπάρχουν δύο διπλοί δεσμοί για το Ν, επειδή το Ν δεν μπορεί να δείξει πεντασθενές, επομένως υπάρχει μόνο ένας πιθανός τρόπος ώστε το Ο να κάνει έναν απλό δεσμό με το Ν ή να σχηματίζει έναν δοτικό δεσμό.

Ένας δοτικός δεσμός είναι ένας ομοιοπολικός δεσμός συντονισμού. Η πυκνότητα ηλεκτρονίων βρίσκεται περισσότερο προς τη θέση Ο. Αυτό το O φέρει επίσης αρνητικό φορτίο και περιέχει τρία ζεύγη μοναχικών ζευγών. Η λογιστική για το N περιέχει ένα θετικό φορτίο.  

Άρα ο συνολικός αριθμός των μοναχικών ζευγών πάνω από το HNO3 δομή lewis είναι 2+2+3=7 ζεύγη μοναχικών ζευγών, διαφορετικά, έξι ζεύγη μοναχικών ζευγών αν δεν σχηματίζουν δοτικό δεσμό.

5.      HNO3 lewis δομή επίσημη χρέωση

Από το HNO3 δομή lewis, μπορούμε να πούμε ότι υπάρχει ένα φορτίο πάνω από το Ν και το Ο στην ομάδα νίτρο. Με τον υπολογισμό του τυπικού φορτίου, θα πρέπει να προβλεφθεί το φορτίο σε κάθε άτομο. Είναι μια υποθετική έννοια που λαμβάνει υπόψη την ίδια ηλεκτραρνητικότητα κάθε ατόμου στη δομή HNO3 lewis.

Ο τύπος που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να υπολογίσουμε την επίσημη χρέωση, FC = Nv - Νlp -1/2 Βbp

Όπου ο Νv είναι ο αριθμός των ηλεκτρονίων στο φλοιό σθένους ή στο εξώτατο τροχιακό, Nλπ είναι ο αριθμός των ηλεκτρονίων στο μοναχικό ζεύγος και Nbp  είναι ο συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων που εμπλέκονται μόνο στο σχηματισμό του δεσμού.

Το περιβάλλον τριών ατόμων Ο πρέπει να είναι διαφορετικό, επομένως, πρέπει να υπολογίσουμε το επίσημο φορτίο ξεχωριστά για όλα τα άτομα.

Το τυπικό φορτίο στο άτομο Η είναι 1-0-(2/2) = 0

Το τυπικό φορτίο πάνω από το άτομο Ο στην ομάδα -ΟΗ = 6-4-(4/2) = 0

Το τυπικό φορτίο στο άτομο Ν είναι 5-1-(8/2) = 0

Η επίσημη φόρτιση του Ο στην ομάδα νίτρο είναι 6-4-(4/2) = 0

Από τον επίσημο υπολογισμό του φορτίου, δεν μπορούμε να πούμε ότι υπάρχει δοτικός δεσμός μεταξύ Ν και Ο στην ομάδα νιτρολογίων. Συνολικά το μόριο είναι ουδέτερο.

6.    Γωνία δομής HNO3 lewis

Η γωνία δεσμού του ΗΝΟ3 δομή lewis είναι διαφορετικό λόγω δύο διαφορετικών κεντρικών ατόμων και δύο σχημάτων του μορίου που υπάρχουν. Ο υβριδισμός δύο ατόμων είναι διαφορετικός και το περιβάλλον είναι επίσης διαφορετικό. Έτσι, στη δομή HNO3 lewis, παρατηρούνται δύο γωνίες δεσμού σχετικά με τα άτομα Ν και Ο.

HNO3 Bond Angle

Για την ομάδα Nitro στη δομή HNO3 lewis, υπάρχουν μόνο τρία άτομα που περιβάλλουν το κεντρικό άτομο Ν και δεν υπάρχουν μεμονωμένα ζεύγη πάνω από το άτομο Ν. Σύμφωνα με τη θεωρία VSEPR, αν το μόριο ΑΧ3 είναι χωρίς μεμονωμένο ζεύγος πάνω από το κεντρικό άτομο, τότε η γωνία δεσμού πρέπει να είναι 1200. Αλλά εδώ υπάρχουν τα μόνα ζεύγη τριών ατόμων Ο.

Αν λοιπόν η γωνία δεσμού πάει 1200, τότε υπάρχουν τεράστια μοναχικά ζεύγη-εμφανίζεται η απώθηση μοναχικού ζεύγους. Έτσι, για να ελαχιστοποιήσει αυτό το είδος απώθησης, το N άλλαξε τη γωνία δεσμού του σε 1120. Αυτή η τιμή είναι επίσης για την παρουσία τριών ηλεκτραρνητικών ατόμων και ο χαρακτήρας s της τιμής υβριδισμού αυξάνεται.

Τώρα για το άλλο άτομο Ο, υπάρχει ένα άτομο Η και ένα άτομο Ν γύρω από αυτό το άτομο Ο. Υπάρχουν επίσης δύο ζευγάρια μοναχικών ζευγαριών. Έτσι αυτό το σχήμα είναι παρόμοιο με ένα μόριο νερού, σαν σχήμα V, έτσι η γωνία δεσμού είναι σχεδόν 1040, λόγω της απώθησης μεμονωμένων ζευγών και της παρουσίας ενός ηλεκτραρνητικού ατόμου Ν.

7.    Κανόνας οκτάδας δομής HNO3 lewis

Στη δομή HNO3 lewis, υπάρχουν στοιχεία μπλοκ s και p, επομένως πρέπει να ακολουθούν τον κανόνα της οκτάδας. Ο κανόνας της οκτάδας για τα στοιχεία μπλοκ s είναι η ολοκλήρωση του τροχιακού s μέσω δύο ηλεκτρονίων και για τα στοιχεία μπλοκ p συμπληρώνουν την οκτάδα τους μέσω οκτώ ηλεκτρονίων. Επειδή το p τροχιακό μπορεί να συσσωρεύσει ένα μέγιστο αριθμό έξι ηλεκτρονίων.

HNO3 Octet

Στη δομή HNO3 lewis, θα πρέπει να ελέγξουμε κάθε άτομο για να ολοκληρώσουμε την οκτάδα του. Το άτομο Η έχει μόνο ένα ηλεκτρόνιο στο τροχιακό του και χρειάζεται ένα ακόμη ηλεκτρόνιο για να ολοκληρώσει την οκτάδα του. Μέσω του σχηματισμού δεσμού με το άτομο Ο, τα Η και Ο μοιράζονται ένα ηλεκτρόνιο το καθένα, και επομένως το Η μπορεί να ολοκληρώσει την οκτάδα του μέσω του ενός ηλεκτρονίου από τη θέση Ο.

Τώρα για την ομάδα Ο του -ΟΗ, έχει έξι ηλεκτρόνια στο κέλυφος σθένους, καθώς είναι η ομάδα 6th στοιχείο. Άρα χρειάστηκε άλλα δύο ηλεκτρόνια στη στιβάδα του σθένους για να ολοκληρώσει την οκτάδα του. Τώρα αυτό το Ο κάνει έναν δεσμό με άτομα Η και Ν που μοιράζονται δύο ηλεκτρόνια. Οπότε συμπληρώνει την οκτάδα του κερδίζοντας δύο ηλεκτρόνια από το Ν και το Ο, τα οποία μοιράζονται στο σχηματισμό δεσμού.

Τώρα το Ν έχει πέντε ηλεκτρόνια στο φλοιό σθένους του και χρειάζεται άλλα τρία ηλεκτρόνια στο φλοιό του σθένους για να ολοκληρώσει την οκτάδα του. Έτσι δημιουργεί έναν δεσμό με τρία άτομα Ο και μοιράζεται τρία ηλεκτρόνια μαζί τους. Τώρα το Ν μπορεί επίσης να ολοκληρώσει την οκτάδα του μέσω της απόκτησης αυτών των τριών ηλεκτρονίων από τρία άτομα Ο που μοιράζονται στο σχηματισμό δεσμού.

Δύο άτομα Ο της νιτροομάδας κάνουν διπλό δεσμό κάθε φορά με το άτομο Ν και ως εκ τούτου μπορούν επίσης να ολοκληρώσουν την οκτάδα τους, μέσω της κοινής χρήσης δύο ηλεκτρονίων στον διπλό δεσμό.

8.    Συντονισμός δομής HNO3 lewis

Στη δομή του HNO3 lewis θα παρατηρηθεί συντονισμός επειδή υπάρχουν περισσότερα νέφη ηλεκτρονίων μέσα στο μόριο, τα οποία μπορούν να μετατοπιστούν στις διάφορες μορφές σκελετού της δομής lewis HNO3. Το μόριο δείχνει ένα θετικό και αρνητικό φορτίο μέσα του και υπάρχει περισσότερος αριθμός μοναχικών ζευγών, έτσι ώστε να μπορούν να μετατοπιστούν, επειδή η οκτάδα του Ν και του κετονικού Ο δεν είναι πλήρης κατά κάποιο τρόπο.

Δομή συντονισμού HNO3

Και οι τρεις παραπάνω δομές είναι διαφορετικές μορφές σκελετού της δομής HNO3 lewis ή μπορούμε να πούμε ότι έχουν δομή συντονισμού περιοχής. Μεταξύ των τριών, η δομή Ι και η δομή II είναι παρόμοιες, με το αρνητικό φορτίο διασκορπισμένο στα δύο άτομα Ο στη νίτρο ομάδα. Αυτές οι δύο δομές συμβάλλουν περισσότερο επειδή και οι τρεις δομές περιέχουν τον ίδιο αριθμό ομοιοπολικών δεσμών, αλλά σε αυτές τις δύο δομές το πιο ηλεκτραρνητικό άτομο Ο παίρνει αρνητικό φορτίο και το λιγότερο ηλεκτραρνητικό άτομο Ν παίρνει θετικό φορτίο.

Στη δομή III, ο αριθμός των ομοιοπολικών δεσμών είναι ο ίδιος, αλλά εδώ το N παίρνει θετικό φορτίο είναι εντάξει, αλλά το O παίρνει επίσης ένα θετικό φορτίο που είναι ένας παράγοντας αποσταθεροποίησης. Το O είναι ένα πιο ηλεκτραρνητικό άτομο και το θετικό φορτίο πάνω του είναι ένας παράγοντας αποσταθεροποίησης.

9.    Υβριδισμός ΗΝΟ3

Ο υβριδισμός της δομής lewis HNO3 είναι διαφορετικός επειδή έχει δύο κεντρικά άτομα και θα πρέπει να προβλέψουμε τον υβριδισμό δύο κεντρικών ατόμων ξεχωριστά. Η ενέργεια του 1s τροχιακού του Η και του 2p τροχιακού του Ο δεν είναι ισοδύναμη, επομένως υφίστανται υβριδισμό για να σχηματίσουν ισοδύναμο τροχιακό. Ομοίως, το άτομο Ν υφίσταται επίσης υβριδισμό από ένα υβριδικό τροχιακό με τρία άτομα Ο.

Υπολογίζουμε τον υβριδισμό της δομής HNO3 lewis χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

Η = 0.5 (V+M-C+A), όπου H= τιμή υβριδισμού, V είναι ο αριθμός των ηλεκτρονίων σθένους στο κεντρικό άτομο, M = μονοσθενή άτομα που περιβάλλονται, C=αρ. κατιόντος, Α=αρ. του ανιόντος.

Όταν βρούμε τον υβριδισμό του Ν στο ΗΝΟ3 δομή lewis, υπάρχουν τρία ηλεκτρόνια για το Ν και τρία άτομα Ο υπάρχουν στην περιβάλλουσα θέση.

Άρα, ο υβριδισμός του κεντρικού Ν στο ΗΝΟ3 δομή lewis είναι ½(3+3+0+0) = 3 (sp2)

Για τα άτομα Ο, τα ηλεκτρόνια σθένους είναι 6 και υπάρχουν ένα άτομο Ν και ένα άτομο Η.

Άρα ο υβριδισμός του Ο στη δομή lewis HNO3 είναι ½(6+2+0+0) =4 (sp3)

Structure          Τιμή υβριδισμού    Κατάσταση υβριδισμού κεντρικού ατόμου           Γωνία δεσμού
Γραμμικός     2sp /sd / pd           1800
Planner τριγωνικό  3sp2                  1200
Τετράεδρος    4sd3/ sp3                109.50
Τριγωνικό διπυραμιδικό5sp3d/dsp3            900 (αξονική), 1200(ισημερινού)
Οκτάεδρος        6sp3d2/ δ2sp3     900
Πεντάγωνο διπυραμιδικό7sp3d3/d3sp3                  900, 720

  

Από τον παραπάνω πίνακα υβριδισμού, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι αν η τιμή υβριδισμού είναι 4 τότε τα κεντρικά άτομα είναι sp3 υβριδισμένο και αν ο αριθμός των τροχιακών που εμπλέκονται στον υβριδισμό είναι τρία τότε τα άτομα είναι sp2 υβριδοποιημένο.

Ας κατανοήσουμε τον υβριδισμό των ατόμων Ν και Ο χωριστά.

Υβριδισμός Ν

Είναι προφανές από το διάγραμμα υβριδισμού ότι δεν μπορούμε να εξετάσουμε τον δεσμό π στον υβριδισμό. Θεωρούμε μόνο τον δεσμό σίγμα με άτομα Ο, το Ν σχηματίζει έναν δεσμό τριών σίγμα με τρία άτομα Ο που υφίστανται sp.2 παραγωγή μικτών γενών. Το S τροχιακό δεν μπορεί να συμμετάσχει στον σχηματισμό πολλαπλών δεσμών, επομένως θεωρούμε το p τροχιακό ηλεκτρόνιο για το σχηματισμό διπλού δεσμού.

Υβριδισμός του Ο

Από το διάγραμμα υβριδισμού, μπορούμε να πούμε ότι τα μεμονωμένα ζεύγη πάνω από τα άτομα Ο εμπλέκονται επίσης στον υβριδισμό. Για το λόγο αυτό, το σχήμα γύρω από αυτό το άτομο Ο είναι τετραεδρικό και αυτό επίσης σημαίνει ότι η τιμή της γωνίας δεσμού είναι κοντά στο 109.50.

10. Διαλυτότητα HNO3

Στη δομή HNO3 lewis, μπορούμε να πούμε ότι παρατηρείται διαχωρισμός φορτίου και αυτό καθιστά το μόριο ελαφρώς πολικό και ιοντικό, ώστε να μπορεί να διαλυτό σε διαφορετικό πολικό διαλύτη. Το HNO3 είναι ένας πολύ καλός διαλύτης για διάφορα μέταλλα. Σχηματίζει aqua regia, που είναι καλός διαλύτης για το διαλυτό μέταλλο χρυσού. Το HNO3 είναι διαλυτό στους ακόλουθους διαλύτες:

  • Βενζόλιο
  • αιθανόλη
  • Νερό
  • CCl4

11. Είναι το HNO3 διαλυτό στο νερό;

Στο HNO3 δομή lewis, βλέπουμε κάποια πολικότητα σε αυτό το μόριο, επομένως είναι διαλυτό σε έναν πολικό διαλύτη. Το HNO3 δεν είναι διαλυτό στο νερό απευθείας, είναι αναμίξιμο στο νερό, η πυκνότητα του νερού και του HNO3 είναι διαφορετική αλλά έχει πολικό χαρακτήρα και ιονίζεται στο νερό και γίνεται αναμίξιμο σε υδατικό διάλυμα.

12. Εγώs HNO3 πολικό ή μη πολικό;

Η παρουσία διαφορετικών ατόμων και το σχήμα της δομής HNO3 lewis καθιστούν το μόριο πολικό. Αν και η ηλεκτραρνητικότητα του Ν και του Ο είναι σχεδόν κοντά, η ηλεκτραρνητικότητα του κετονικού οξυγόνου και του αλκοολικού Ω είναι διαφορετική. Το σχήμα του μορίου που αφορά το Ν είναι επίπεδο αλλά ως προς το Ο είναι τετραεδρικό και λόγω του ασύμμετρου σχήματός του κάνει το μόριο πολικό. Λόγω της ασύμμετρης δομής, η διπολική ροπή του μορίου δεν ακυρώνεται και το μόριο έχει κάποια προκύπτουσα διπολική ροπή.

HNO3 Δίπολο-Ροπή

Η διεύθυνση της διπολικής ροπής είναι από Ν προς Ο, καθώς το Ν παίρνει θετικό φορτίο και η ηλεκτροθετικότητα αυξάνεται εδώ και το Ο παίρνει αρνητικό φορτίο και η ηλεκτραρνητικότητα αυξάνεται, και για αυτό το λόγο, η διαφορά μεταξύ ηλεκτραρνητικότητας είναι μεγαλύτερη και διπολική ροπή έργα. Από τη δομή, μπορούμε να πούμε ότι η διπολική ροπή δεν ακυρώνεται ή δεν είναι ακριβώς απέναντι η μία από την άλλη. Άρα έχει έγκυρη τιμή διπολικής ροπής και κάνει τη δομή lewis HNO3 πολική.

13. Είναι το HNO3 ηλεκτρολύτης;

Ναι το HNO3 είναι ηλεκτρολύτης που διαλύεται στο νερό και κάνει το υδατικό διάλυμα ιοντικό.

14. Είναι το HNO3 ισχυρός ηλεκτρολύτης;

Το HNO3 είναι ισχυρός ηλεκτρολύτης, γιατί όταν διαλύεται σε υδατικό διάλυμα ιονίζεται σε Η+ και νιτρικά ιόντα. Η κινητικότητα του H+ Το ιόν είναι πολύ υψηλό και για αυτό το λόγο, η δομή lewis HNO3 είναι ένας ισχυρός ηλεκτρολύτης.

15. είναι το HNO3 όξινο ή βασικό;

Το HNO3 είναι έντονα όξινο, όταν διαλύεται στο νερό απελευθερώνει Η+ ιόντα εύκολα και κάνει πιο όξινο.

16. Είναι το HNO3 ισχυρό οξύ;

Το HNO3 είναι ένα ισχυρό οξύ, μπορεί να απελευθερώσει H+ ιόν εύκολα επειδή υπάρχει ένα ηλεκτραρνητικό άτομο Ο και για την ηλεκτραρνητικότητα, τραβάει την πυκνότητα ηλεκτρονίων προς το μέρος του και καθιστά τους δεσμούς ΟΗ πιο αδύναμους και Η+ διασπάται εύκολα, εάν ένα μόριο απελευθερώνει H+ εύκολα τότε η όξινη φύση αυτού του μορίου είναι πολύ υψηλή και κάνει ένα ισχυρότερο οξύ.

17. Είναι το HNO3 οξύ αρρενίου;

Αν ένα μόριο δίνει H+ ιόν τότε λέγεται Οξύ Arrhenius και το HNO3 απελευθερώνει εύκολα ένα H+ ιόν, οπότε το HNO3 είναι οξύ Arrhenius.

18. Είναι το HNO3 ένα οξύ λούις;

Το HNO3 μπορεί να δρα ως οξύ λούις επειδή μπορεί να δεχτεί την πυκνότητα ηλεκτρονίων σε άτομο Ν επειδή είναι θετικά φορτισμένο.

19. Είναι το HNO3 ισχυρότερο από το HNO2;

Το HNO3 είναι ισχυρότερο οξύ από το HNO2 επειδή η συζευγμένη βάση του HNO3 είναι NO3- το οποίο είναι πιο σταθερό λόγω της σύζευξης σε σύγκριση με τη συζευγμένη βάση του HNO2, που είναι NO2-. Άρα πιο σταθερή η συζευγμένη βάση πιο ισχυρό είναι το οξύ.

20. Είναι το HNO3 ισχυρότερο από το H2SO4;

Το HNO3 είναι λιγότερο ισχυρό από το H2SO4, καθώς το H2SO4 είναι διβασικό οξύ και επίσης η συζευγμένη βάση του H2SO4 είναι SO42-, η οποία είναι μια πιο σταθερή συζευγμένη βάση λόγω της καλύτερης επικάλυψης μεταξύ O και S σε σύγκριση με τη συζευγμένη βάση του HNO3, που είναι NO3 -. SO HNO3 είναι ασθενέστερο οξύ από το H2SO4.

21. Είναι το HNO3 συζευγμένο οξύ;

Κανένα HNO3 δεν είναι από μόνο του οξύ και δεν είναι συζευγμένο οξύ άλλου μορίου.

22. Είναι το HNO3 συζευγμένη βάση;

Το ΗΝΟ3 είναι οξύ, άρα έχει συζευγμένη βάση και η συζευγμένη βάση του ΗΝΟ3 είναι ΝΟ3-, που είναι πιο σταθερό και κάνει το ΗΝΟ3 ισχυρότερο οξύ.

23. Είναι το HNO3 διπρωτικό;

Υπάρχει ένα άτομο υδρογόνου παρόν και μπορεί να δοθεί, επομένως το HNO3 είναι μονοπρωτικό, όχι διπρωτικό.

24. Το HNO3 είναι δυαδικό ή τριαδικό;

Το ΗΝΟ3 είναι ένα τριμερές οξοξύ.

25. Είναι το HNO3 buffer;

Όταν το HNO3 αντιδρά με μια ασθενή βάση τότε μπορεί να σχηματίσει ένα ρυθμιστικό διάλυμα ισχυρού οξέος, διαφορετικά είναι οξύ.

26. Είναι το HNO3 αλάτι;

Το ΗΝΟ3 είναι οξύ και όταν αντιδρά με ισχυρή βάση σχηματίζει μόριο άλατος και νερού.

27. Είναι το HNO3 αγώγιμο;

Το HNO3 είναι αγώγιμος παράγοντας όταν είναι διαλυτό στο νερό μπορεί να μεταφέρει ηλεκτρισμό.

28. Είναι το HNO3 διαβρωτικό;

Το HNO3 είναι εξαιρετικά διαβρωτικό.

29. Το HNO3 συνδέεται με υδρογόνο;

Δεν παρατηρείται δεσμός Η στη δομή HNO3.

30. Είναι το HNO3 γραμμικό;

Το HNO3 δεν είναι γραμμικό, είναι επίπεδο και τετραεδρικό σε σχήμα.

31. Είναι το HNO3 παραμαγνητικό ή διαμαγνητικό;

Το HNO3 έχει μόνο ένα ασύζευκτο ηλεκτρόνιο πάνω από το άτομο Ν και είναι παραμαγνητικό.

32. Είναι το HNO3 αμφοτερικό;

Το HNO3 είναι ένα ισχυρό οξύ και δίνει H+ μόνο ιόντα οπότε δεν είναι αμφοτερικό.

33. Είναι το HNO3 αφυδατωτικός παράγοντας;

Το HNO3 είναι ένας παράγοντας αφυδάτωσης, μπορεί να αφαιρέσει μόρια νερού.

34. Είναι το HNO3 αέριο;

Η φυσική κατάσταση του HNO3 είναι υγρή.

35. Είναι το HNO3 ηλεκτρόφιλο;

Το ιόν νιτρονίου στο HNO3 δρα ως ηλεκτρόφιλο.

36. Είναι το HNO3 υγροσκοπικό;

Το αραιό ΗΝΟ3 είναι υγροσκοπικό αλλά η συμπυκνωμένη μορφή δεν είναι.

37. Δτο HNO3 έχει χρέωση;

Το HNO3 δεν είναι φορτισμένο μόριο, αλλά υπάρχει ένα αρνητικό φορτίο διεσπαρμένο μεταξύ κετονικών ομάδων στο HNO3.

38. Είναι το HNO3 βαρύτερο από τον αέρα;

Η πυκνότητα του HNO3 είναι πολύ μεγαλύτερη από ό,τι στον αέρα.

39. Το HNO3 είναι υγρό ή υδατικό;

Η φυσική κατάσταση του HNO3 είναι υγρή.

40. Είναι το HNO3 μονοβασικό;

Το HNO3 έχει ένα αντικαταστάσιμο H+ υπάρχει ιόν άρα είναι μονοβασικό οξύ.

41. Είναι το οξύ HNO3 μέταλλο;

Όχι Το HNO3 δεν είναι μεταλλική ένωση.

42. Είναι το HNO3 οξειδωτικός παράγοντας;

Στο ΗΝΟ3 ο αριθμός οξείδωσης του Ν είναι υψηλός και μπορεί να μειωθεί έτσι ώστε να συμπεριφέρεται ως ισχυρότερος οξειδωτικός παράγοντας.

43. Είναι ριζικό HNO3

Όχι, το HNO3 δεν είναι ριζικό, μπορεί να ιονιστεί.

44. Είναι το HNO3 αντιδραστήριο;

Ναι, στην οργανική σύνθεση χρησιμοποιείται ως αντιδραστήριο ενσωματωμένο σε ομάδα νίτρο.

45. Είναι το HNO3 τριατομικό;

Ναι το HNO3 είναι τριατομικό καθώς περιέχει άτομα Ν, Ο και Η.

46. Είναι το HNO3 πτητικό;

Ναι, είναι πιο πτητικό από το H2SO4.

47. γιατί το HNO3 είναι κίτρινο;

Όταν το ΗΝΟ3 διήρκεσε πολύ, τότε εναποτίθεται οξείδιο του Ν και για το λόγο αυτό το χρώμα του ΗΝΟ3 είναι κίτρινο.

Συμπέρασμα

Το HNO3 είναι ένα μονοβασικό ισχυρό οξύ σε υγρή μορφή. Χρησιμοποιείται ως αντιδραστήριο σε διάφορες χημικές συνθέσεις.

Μεταβείτε στην κορυφή