Δομή N2 lewis: Σχέδια, Υβριδισμός, Σχήμα, Φορτώσεις, Ζεύγη

Σε αυτό το άρθρο, θα αναφερθούμε στη δομή n2 lewis και θα συζητήσουμε άλλες δομικές πτυχές του επιδιωκόμενου μορίου, όπως ο υβριδισμός, τα επίσημα φορτία, το σχήμα και οι χρήσεις.

Το άζωτο είναι ένα διατομικό άχρωμο αέριο που καταλαμβάνει το 78% του όγκου της ατμόσφαιρας της γης με μοριακό βάρος 28 g/mol. Το άζωτο υπάρχει ως Ν2 ( Dinitrogen), έχοντας τρεις δεσμούς μεταξύ δύο ατόμων αζώτου και κατατάσσεται ως το τρίτο πιο ηλεκτραρνητικό μη μέταλλο μετά το φθόριο και το οξυγόνο.

Πως να ζωγραφίσω n2 δομή lewis?

Πριν γράψουμε τη δομή lewis οποιουδήποτε μορίου, πρέπει να έχουμε κατά νου τους παραπάνω κανόνες.

  1. Αριθμός ηλεκτρονίων σθένους 
  2. Με βάση την ηλεκτραρνητικότητα, αποφασίστε ποιο άτομο θα καταλάβει την κεντρική θέση.
  3. Είναι ένας ανείπωτος κανόνας στον χημικό κόσμο ότι κάθε άτομο είναι πρώτα δότης σίγμα. μόνο τότε μπορεί να συμβάλει περαιτέρω. Επομένως, δημιουργείτε πάντα έναν απλό δεσμό μεταξύ του δεδομένου ατόμου και στη συνέχεια πηγαίνετε για διπλό ή τριπλό δεσμό.
  4. Αφού τακτοποιήσετε τα κοινά ηλεκτρόνια μεταξύ των ατόμων, ελέγχετε πάντα εάν ο στόχος της σταθερής διαμόρφωσης επιτυγχάνεται ή όχι. Γενικά, στο προκύπτον μόριο, κάθε άτομο έχει 8 ηλεκτρόνια στο εξωτερικό του περίβλημα μετά την κοινή χρήση των ηλεκτρονίων, υποδεικνύοντας σταθερότητα.

Τηρώντας όλους τους κανόνες που αναφέρονται παραπάνω, ας σχεδιάστε το Ν2 δομή lewis βήμα βήμα;

  • Το άζωτο ανήκει στη 2η περίοδο και στην 15η οικογένεια του περιοδικού πίνακα και έχει ηλεκτρονική διαμόρφωση [He] 2s22p3. Περιέχει πέντε ηλεκτρόνια σθένους.

            Χωρίς ηλεκτρόνια σθένους στην περίπτωση N (Z=7) = 5

  • δεδομένου ότι υπάρχει η συμμετοχή των ίδιων ατόμων και επομένως δεν χρειάζεται να ληφθούν υπόψη οι παράμετροι ηλεκτραρνητικότητας.
  • Το τελευταίο βήμα περιλαμβάνει τη διάταξη των ηλεκτρονίων κοινής χρήσης έτσι ώστε και μετά τα δύο άτομα να έχουν σταθερή διαμόρφωση μετά την κοινή χρήση. Τώρα, ας σχεδιάσουμε το N2 δομή lewis:
n2 δομή lewis
                                                         
Ν2 λούις δομή

N2 δομή lewis μοναχικά ζεύγη

Μοναχικά ζεύγη είναι εκείνα τα ηλεκτρόνια που δεν συμμετέχουν στον δεσμό κατά το σχηματισμό δεσμού ή γνωστά και ως μη δεσμευτικά ηλεκτρόνια. Με τη βοήθεια του δομή lewis, μπορεί κανείς εύκολα να προβλέψει πόσα μοναχικά ζεύγη μπορεί να έχει ένα συγκεκριμένο άτομο μετά τη σύνδεση. Ομοίως, το Ν2 Η δομή του lewis έδειξε την παρουσία δύο μοναχικών ζευγών (ένα για κάθε άτομο αζώτου).

N2 κανόνας οκτάδας δομής lewis

N2 είναι το πρώτο μέλος της 15ης ομάδας δηλ. Στοιχείο 2ης ομάδας, που έχει συνολικά 5 ηλεκτρόνια στα εξωτερικά τροχιακά. Μετά τους σχηματισμούς τριπλού δεσμού σύμφωνα με το Ν2 δομή lewis, κάθε άτομο αζώτου έχει 8 ηλεκτρόνια στα τροχιακά του, υποδεικνύοντας μια σταθερή ηλεκτρονική διαμόρφωση. Σύμφωνα με τον κανόνα της οκτάδας, ο κύριος σκοπός της συγκόλλησης είναι να γίνει πιο σταθερός.

Ως εκ τούτου, μετά την επικάλυψη των ατόμων, πρέπει να έχουν 8 ηλεκτρόνια στο κέλυφός τους για να επιτύχουν μια σταθερή διαμόρφωση. Αφού, στο Ν2 δομή lewis, κάθε άτομο έχει εκπληρώσει την προϋπόθεση των 8 ηλεκτρονίων. Επομένως, υπακούει στον κανόνα της οκτάδας.

Η άλλη πτυχή του δομή lewis είναι ότι, μπορεί κανείς εύκολα να προβλέψει κοιτάζοντας τη δομή N2 lewis ότι πόσα ηλεκτρόνια συνεισέφερε το κάθε άζωτο. Κάθε άτομο έχει 5 ηλεκτρόνια ξεχωριστά και καθένα από αυτά συνεισφέρει 3 ηλεκτρόνια για να σχηματίσει μια σταθερή διαμόρφωση.

Ηλεκτρόνια σθένους N2

Μια άλλη πτυχή της δομής lewis είναι ότι μπορεί κανείς εύκολα να προβλέψει κοιτάζοντας τη δομή του N2 lewis πόσα ηλεκτρόνια συνεισέφερε κάθε άζωτο. Κάθε άτομο έχει 5 ηλεκτρόνια ξεχωριστά και καθένα από αυτά συνεισφέρει 3 ηλεκτρόνια για να σχηματίσει μια σταθερή διαμόρφωση.

N2 δομή lewis επίσημη χρέωση

 Το επίσημο φορτίο υποδεικνύει το συνολικό φορτίο που μεταφέρεται από το μόριο και μπορεί να υπολογιστεί για οποιοδήποτε μόριο χρησιμοποιώντας τον παραπάνω τύπο:

Τυπικά φορτία = [ηλεκτρόνια σθένους – μη συνδεδεμένα ηλεκτρόνια – ½ συνδεδεμένα ηλεκτρόνια]

N (Z= 7) = [He] 2s22p3  δηλαδή κάθε αριθμός ηλεκτρονίων σθένους = 5

Αριθμός μη δεσμευμένων ηλεκτρονίων = 2

Συνδεμένα ηλεκτρόνια = 6

FC = 5 – 2 – 6/2 = 0

Ως εκ τούτου, η τυπική επιβάρυνση του αζώτου είναι μηδενική

N2 παραγωγή μικτών γενών

Ας δούμε πώς ο Ν2 σχηματίζεται;

Το παραπάνω διάγραμμα περιγράφει όλα τα βήματα για το σχηματισμό του Ν2

βήματα
Βήματα που περιλαμβάνουν υβριδισμό του Ν2

Όπως φαίνεται στο τελευταίο βήμα, μόνο ένα τροχιακό S και One p εμπλέκονται σε επικάλυψη και επομένως N2  έχει υβριδισμό sp ενώ άλλα μη υβριδισμένα τροχιακά p μπορούν να επικαλύπτονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν δεσμούς pi όπως γνωρίζουμε, υπάρχουν τρεις δεσμοί στο Ν2 δομή.

N2 γωνία δομής lewis

Όπως συζητείται στην ενότητα υβριδισμού του Ν2, περιλαμβάνει υβριδισμό τύπου SP. Επομένως, σύμφωνα με τη θεωρία VSPER έχει γραμμική δομή με γωνία γύρω στο 180o. Το παραπάνω διάγραμμα απεικονίζει το σχήμα υβριδοποιημένης δομής sp .

273 Screenshot
Γενική δομή για sp υβριδισμένα τροχιακά με 180O γωνία (Wikipedia)

N2 χρησιμοποιεί

Συχνές ερωτήσεις

Τι είναι ο κύκλος του αζώτου;

Λόγω της αφθονίας του αζώτου στην εξωτερική ατμόσφαιρα, υπάρχει μια συνεχής ανταλλαγή στοιχείων αζώτου μεταξύ της ατμόσφαιρας και της βιόσφαιρας, η οποία είναι γνωστή ως κύκλος του αζώτου.

Ποια είναι η εργαστηριακή παρασκευή του αζώτου;

Γενικά δύο άλατα αμμωνίου, όπως το NH4Cl, υποβάλλονται σε επεξεργασία με υδατικό διάλυμα για να σχηματιστεί διάζωτο.

εργαστήριο raection

Πώς είναι η Ν2 απομονωμένος από τον αέρα;

Η κλασματική απόσταξη έχει χρησιμοποιηθεί για τον διαχωρισμό του αζώτου από τον αέρα καθώς τόσο το άζωτο όσο και το οξυγόνο είναι κύρια συστατικά του αέρα και έχουν διαφορετικά σημεία βρασμού. Το άζωτο έχει σημείο βρασμού περίπου 77.2 K. Αντίθετα. Το οξυγόνο έχει περίπου 90 K . Όταν ο ατμοσφαιρικός αέρας θερμαίνεται, το άζωτο, λόγω του συγκριτικά χαμηλότερου σημείου βρασμού του, αποστάζεται πρώτα από το οξυγόνο. Ωστόσο, το διζώδες περιέχει πάντα κάποια ίχνη ακαθαρσιών αερίων.

Δώστε το όνομα των ισοτόπων του Ν2

Επειτα2 έχει δύο σταθερά ισότοπα,  14N και 15N.

Ποια είναι τα διαφορετικά ονόματα των οξειδίων του αζώτου;

Το άζωτο αντιδρά με το οξυγόνο σε διαφορετικές συνθήκες για να δώσει έναν αριθμό δυαδικών οξειδίων. Μερικά από αυτά είναι οξείδιο του αζώτου (Ν2Ο), μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ), διοξείδιο του αζώτου (ΝΟ2), τριοξείδιο του διαζώτου (Ν2O3) και πεντοξείδιο του αζώτου (Ν2O5).

 Τι εννοείς με τον όρο κατενοποίηση;

Το Catenation αναφέρεται στην ιδιότητα ενός στοιχείου που μπορεί να είναι ικανό να σχηματίσει ένα δεσμό το ίδιο. Για παράδειγμα, το άζωτο σχηματίζει δεσμό με το άζωτο στο Ν2. Αυτή η ιδιότητα ονομάζεται κατενοποίηση.

Ποιες είναι οι κοινές καταστάσεις οξείδωσης που παρουσιάζει το άζωτο;

Το άζωτο μπορεί να εμφανίσει τόσο αρνητικές όσο και θετικές καταστάσεις οξείδωσης όπως στα νιτρίδια όπως το MgN3 N2 έδειξε κατάσταση οξείδωσης -3 και κατάσταση οξείδωσης +3 σε NCl3. Η υψηλότερη κατάσταση οξείδωσης που εμφανίζεται από το άζωτο είναι +5.

 Πώς να αποκτήσετε καθαρό αέριο άζωτο;

Γενικά, το αέριο άζωτο που λαμβάνεται με κλασματική απόσταξη είναι ακάθαρτο και περιέχει επίσης ίχνη οξυγόνου. Για να ληφθεί καθαρό αέριο άζωτο, υποβάλλεται αζίδιο του νατρίου (NaN3). θερμική αποσύνθεση σε υψηλές θερμοκρασίες.

Γιατί είναι ο Ν2  δεν αντιδρά σε θερμοκρασία δωματίου;

Αυτό οφείλεται στην παρουσία ενός τριπλού δεσμού που καθιστά το άζωτο αδρανές αέριο καθώς έχει υψηλή ενέργεια διάστασης δεσμού περίπου 941.4 KJ/mol. 

Γιατί το άζωτο δεν συμμετέχει στην αναπνοή και σε άλλες βιολογικές διεργασίες όπως το O2;

Το άζωτο είναι αδρανές και δεν αντιδρά. Επομένως, δεν συμμετέχει. Επιπλέον, λόγω της μη αντιδραστικής φύσης του, δεν υποστηρίζει διαδικασίες όπως η καύση.

Πώς αντιδρά το άζωτο με το χαρτί λακκούβας;

 Το άζωτο είναι ουδέτερο στη φύση και ως εκ τούτου δεν αντιδρά με το χαρτί λακκούβας.

Τι είναι η αζωτοδέσμευση;

Το ατμοσφαιρικό άζωτο δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας από τα φυτά, χρειάζεται να σπάσει σε πιο χρήσιμες μορφές όπως η αμμωνία και η διαδικασία με την οποία μετατρέπεται σε πιο χρήσιμες ενώσεις ονομάζεται αζωτοδέσμευση.

Τι καταλαβαίνετε με τον όρο τεχνητή δέσμευση αζώτου;

Όταν η διαδικασία δέσμευσης αζώτου πραγματοποιείται σε τεχνητό περιβάλλον με τη δημιουργία κατάλληλων χημικών συνθηκών, αυτό το φαινόμενο ονομάζεται τεχνητή δέσμευση αζώτου. Το καλύτερο παράδειγμα αυτής της μεθόδου είναι η διαδικασία του Haber.

Γιατί το άζωτο δεν μπορεί να σχηματίσει πεντααλίδια;

 Το άζωτο μπορεί να εμφανίσει μια κατάσταση οξείδωσης +5, αλλά και πάλι, δεν μπορεί να σχηματίσει πεντααλίδια λόγω της απουσίας d τροχιακών στο ακραίο κέλυφός του.

Πώς αντιδρά το άζωτο με τα μέταλλα;

Το άζωτο συνδυάζεται με το μέταλλο για να σχηματίσει νιτρίδια, όπως φαίνεται παρακάτω:

αζίδιο

 

Ποια είναι η ιδιαίτερη ιδιότητα που παρουσιάζουν τα οξείδια του αζώτου;

Στο 15thοικογένεια, μόνο το άζωτο είναι το μόνο που μπορεί να σχηματίσει πολλαπλούς δεσμούς pπ-pπ, ενώ άλλα μέλη της οικογένειας δεν μπορούν να δημιουργήσουν τέτοιους δεσμούς στις δομές οξειδίου τους.

Τι συμβαίνει όταν ο Ν2 αντιδρά με το μοριακό οξυγόνο;

 Όταν το άζωτο αντιδρά με το Ο2 οδηγεί στο σχηματισμό μονοξειδίου του αζώτου (ΝΟ) παρουσία υψηλής θερμοκρασίας περίπου 2000K.

αντίδραση οξυγόνου

Διαβάστε επίσης: