7 Βήματα στη δομή N(ch3)3 Lewis, Υβριδισμός (Επιλύθηκε!)

Η τριμεθυλαμίνη (N(CH3)3) έχει ένα άτομο αζώτου (Ν) με πέντε ηλεκτρόνια σθένους, το καθένα συνδεδεμένο με μια μεθυλομάδα (CH3) με ένα ηλεκτρόνιο σθένους από άνθρακα (C). Η δομή Lewis δείχνει τρεις απλούς δεσμούς NC και ένα μοναχικό ζεύγος στο άζωτο, συνολικά 8 ηλεκτρόνια γύρω από το Ν. Η μοριακή γεωμετρία είναι τριγωνική πυραμιδική με γωνίες δεσμού ελαφρώς μικρότερες από 109.5° λόγω της απώθησης μοναχικού ζεύγους-δεσμού. Το μόριο είναι πολικό, επηρεάζεται από το μοναχικό ζεύγος στο άζωτο και τη διάταξη των μεθυλομάδων. Η ηλεκτραρνητικότητα του N (3.04) σε σχέση με το C (2.55) συμβάλλει επίσης στην αντιδραστικότητα και τις αλληλεπιδράσεις του.

Το παρόν άρθρο περιέχει λεπτομερείς πληροφορίες για τη δομή N(CH3)3 Lewis. Το N(CH3)3 υπάρχει ως αέριο σε θερμοκρασία δωματίου. Το είναι μια οργανική ένωση που έχει οσμή ψαριού.

Η δομή Lewis του N(CH3)3 αποτελείται από άζωτο κεντρικού ατόμου και τρεις ομάδες μεθυλίου που περιβάλλουν το κεντρικό άτομο. Υπάρχει ένα μοναχικό ζεύγος στο κεντρικό άτομο άζωτο στη δομή Lewis της τριμεθυλαμίνης.

N(ch3)3 Δομή Lewis
N(ch3)3 Δομή Lewis

                                   

Μοριακός τύποςN(CH3)3 ή C3H9N
Χημική ονομασίαΤριμεθυλαμίνη
Ν,Ν-Διμεθυλμεθαναμίνη
Μοναχικά ζεύγη στο κεντρικό άτομο1
Αριθμός ηλεκτρονίων σθένους σε N(Ch3)326
Μοριακή Γεωμετρία του N(CH3)3Τριγωνική πυραμίδα
Γεωμετρία ηλεκτρονίων του N(CH3)3Τετράεδρος
Γωνία συγκόλλησης CNC108 βαθμούς
Εφέ συντονισμούΜην δείχνετε απήχηση
Κανόνας OctetΑκολουθεί τον κανόνα της οκτάδας
Επίσημη χρέωση0
Υβριδισμός του κεντρικού ατόμουSp3
Πολική ή μη πολικήΠολικός
Διαλυτότητα στο νερόΔιαλυτό στο νερό
Όξινο ή βασικόΒασικο
συμμετρικό ή ασύμμετροΑσύμμετρη
Χαρακτηριστικά του N(CH3)3
n(ch3)3 δομή lewis
Δομή Lewis του N(CH3)3

                 

Ηλεκτρόνια σθένους στη δομή N(CH3)3 Lewis

Στο Δομή Lewis της Τριμεθυλαμίνης το κεντρικό άτομο αζώτου, ο άνθρακας και το άτομο υδρογόνου έχουν 5,4 και 1 ηλεκτρόνιο αντίστοιχα.

Τύποι ατόμωνηλεκτρόνια σθένουςΑριθμός ατόμωνΗλεκτρόνια σθένους σε N(CH3)3
άζωτο515 * 1 = 5
άνθρακας434 * 3 = 12
Υδρογόνο919 * 1 = 9
             26
Ηλεκτρόνια σθένους στη δομή Lewis του N(CH3)3

Έτσι, ο αριθμός των ηλεκτρονίων σθένους στο Lewis N(CH3)3 είναι 26

Πώς να σχεδιάσετε τη δομή N(CH3)3 Lewis;

Δομές Lewis είναι τα σχέδια που δείχνουν τα σχέδια σύνδεσης στην ένωση. Αυτές οι δομές δείχνουν τον αριθμό των δεσμών και επίσης τον αριθμό των μη δεσμευτικών ηλεκτρονίων που υπάρχουν στην ένωση.

Δομή Lewis του N(CH3)3 μπορεί να σχεδιαστεί στα ακόλουθα βήματα –

Βήμα 1: Υπολογίστε τον αριθμό των ηλεκτρονίων σθένους

Τα ηλεκτρόνια σθένους στο κεντρικό άτομο άζωτο, άνθρακα και υδρογόνο είναι 5,4 και 1 αντίστοιχα.

Τύποι ατόμωνValence ele κτόνιαΑριθμός ατόμωνΗλεκτρόνια σθένους σε N(CH3)3
άζωτο515 * 1 = 5
άνθρακας434 * 3 = 12
Υδρογόνο919 * 1 = 9
             26
Ηλεκτρόνια σθένους στη δομή Lewis του N(CH3)3

Έτσι, ο αριθμός των ηλεκτρονίων σθένους στην τριμεθυλαμίνη είναι 26.

Βήμα 2: Μάθετε το κεντρικό άτομο

Το κεντρικό άτομο στη δομή Lewis είναι συνήθως το άτομο που έχει τον χαμηλότερο δείκτη στην ένωση, επομένως το άζωτο είναι το κεντρικό άτομο στο N(CH3)3.

Η σκελετική δομή του N(CH3)3 είναι -

113 εικόνα
Σκελετική δομή του N(CH3)3

                            

Βήμα 3: Τοποθετήστε έναν δεσμό ή ένα ζεύγος ηλεκτρονίων μεταξύ του Αζώτου και Άτομα άνθρακα και επίσης άτομα άνθρακα και υδρογόνου

Το άζωτο σχηματίζει 3 δεσμούς με 3 άτομα άνθρακα στο N(CH3)3 Δομή Lewis.

116 εικόνα
Βήμα 3: πώς να σχεδιάστε δομή lewis

               

Βήμα 4: Πλήρης οκτάδα κεντρικού ατόμου αζώτου

Αφού συμπληρώσουμε την οκτάδα του κεντρικού ατόμου, βλέπουμε ότι το κεντρικό άτομο αζώτου έχει ένα μόνο ζεύγος ηλεκτρονίων.

122 εικόνα
Δομή Lewis του N(CH3)3

                                 

Βήμα 5: Ελέγξτε για τη σταθερότητα της δομής Lewis ανακαλύπτοντας το επίσημο φορτίο στα άτομα στο N(CH3)3

Φόρμουλα για επίσημη χρέωση:

Τυπικό φορτίο = ηλεκτρόνια σθένους – 0.5* ηλεκτρόνια σύνδεσης – μη δεσμευτικά ηλεκτρόνια

Επίσημο τέλος αζώτου:

Επίσημη χρέωση = 5 – 0.5*6 – 2

= 0

Η επίσημη φόρτιση του αζώτου είναι 0

Επίσημο φορτίο σε άτομο άνθρακα:

Επίσημη χρέωση = 4 – 0.5*8 – 0

= 0

Η επίσημη χρέωση άνθρακα είναι 0

Επίσημο φορτίο σε άτομο υδρογόνου:

Επίσημη χρέωση = 1 – 0.5*2 – 0

= 0

Το τυπικό φορτίο του υδρογόνου είναι 0

Καθώς το τυπικό φορτίο σε όλα τα άτομα στο N(CH3)3 είναι 0

Έτσι, έχουμε το τέλειο μας Δομή Lewis.

                                      

Πόσα μοναχικά ζεύγη υπάρχουν στη δομή Lewis του N(CH3)3;

Η φόρμουλα για την εύρεση των μοναχικών ζευγαριών είναι -

Μοναχικά ζεύγη = 0.5* (Ηλεκτρόνια σθένους του κεντρικού ατόμου – Αριθμός ατόμων που συνδέονται με το κεντρικό άτομο)

= 0.5*(5 – 3)

                   = 1

Άρα, ο αριθμός του μοναδικού ζεύγους που υπάρχει στο κεντρικό άτομο αζώτου είναι 1.

 

Το N(CH3)3 ακολουθεί τον κανόνα της οκτάδας;

Το N(CH3)3 περιέχει 26 ηλεκτρόνια σθένους. Όλα τα άτομα στο N(CH3)3 έχουν συμπληρώσει την οκτάδα τους όπως φαίνεται από το Δομή Lewis του N(CH3)3. Έτσι, το N(CH3)3 ακολουθεί τον κανόνα της οκτάδας.

Τυπικό φορτίο σε κάθε άτομο στη δομή Lewis του N(CH3)3

Φόρμουλα για επίσημη χρέωση:

Τυπικό φορτίο = ηλεκτρόνια σθένους – 0.5* ηλεκτρόνια σύνδεσης – μη δεσμευτικά ηλεκτρόνια

Επίσημο τέλος αζώτου:

Τυπική χρέωση = 5 – ο.5*6 – 2

= 0

Η επίσημη φόρτιση του αζώτου είναι 0

Επίσημο φορτίο σε άτομο άνθρακα:

Επίσημη χρέωση = 4 – 0.5*8 – 0

= 0

Η επίσημη χρέωση άνθρακα είναι 0

Επίσημο φορτίο σε άτομο υδρογόνου:

Επίσημη χρέωση = 1 – 0.5*2 – 0

= 0

Γιατί η γωνία δεσμού CNC στο N(CH3)3 είναι 108 μοίρες;

Λόγω της απώθησης μεταξύ του μοναδικού ζεύγους που υπάρχει στο κεντρικό άτομο αζώτου και των συνδεδεμένων ζευγών, η τετραεδρική γωνία μειώνεται στην τριμεθυλαμίνη από 109.5 μοίρες σε 108 μοίρες.

119 εικόνα
Γωνία δεσμού σε N(CH3)3

                                          

Τι είναι ο υβριδισμός του Αζώτου στο N(CH3)3;

Ο υβριδισμός του κεντρικού ατόμου μπορεί να βρεθεί χρησιμοποιώντας τον τύπο -

Αριθμός υβριδισμού = αριθμός ατόμων που συνδέονται με το κεντρικό άτομο + αριθμός μεμονωμένων ζευγών που υπάρχουν στο κεντρικό άτομο

Αριθμός υβριδισμού για άζωτο σε N(CH3)3 = 3 + 1 = 4

οπότε ο υβριδισμός του κεντρικού ατόμου αζώτου σε N(CH3)3 είναι sp3.

Τι είναι η μοριακή γεωμετρία και η γεωμετρία ηλεκτρονίων της ένωσης N(CH3)3;

Γνωρίζουμε ότι ο υβριδισμός του κεντρικού ατόμου στο N(CH3)3 είναι sp3 και 1 μοναχικό ζεύγος υπάρχει στο κεντρικό άτομο Άζωτο

Έτσι, σύμφωνα με τη σημειογραφία AXnEx της θεωρίας VSEPR,

Που -

Το Α είναι για το κεντρικό άτομο

Το X είναι για τα γύρω άτομα, το n είναι ο αριθμός των γύρω ατόμων

Το E είναι για τα μοναχικά ζεύγη στο κεντρικό άτομο, το x είναι για τον αριθμό των μονών ζευγών.

Ο συμβολισμός AXnEx για το N(CH3)3 είναι AX3E1 καθώς το άζωτο είναι συνδεδεμένο με τρεις μεθυλομάδες και έχει ένα μοναχικό ζεύγος πάνω του.

Τώρα, ο συμβολισμός AX3E1 αντιστοιχεί στη Μοριακή γεωμετρία ως Τριγωνική Πυραμιδική και στη Γεωμετρία Ηλεκτρονίων ως Τετραεδρική σύμφωνα με το Διάγραμμα VSEPR.

Σύνολο ΤομέωνΓενική ΦόρμουλαΣυνδεμένα άτομαΜοναχικά ΖεύγηΜοριακό σχήμαΓεωμετρία ηλεκτρονίων
1AX10ΓραμμικόςΓραμμικός
2AX220ΓραμμικόςΓραμμικός
ΤΣΕΚΟΥΡΙ11ΓραμμικόςΓραμμικός
3AX330Τριγωνικό επίπεδοΤριγωνικό επίπεδο
AX2E21ΚλίσηΤριγωνικό επίπεδο
AXE212ΓραμμικόςΤριγωνικό επίπεδο
4AX440ΤετράεδροςΤετράεδρος
AX3E31Τριγωνική ΠυραμίδαΤετράεδρος
AX2E222ΚλίσηΤετράεδρος
AXE313ΓραμμικόςΤετράεδρος
Διάγραμμα VSEPR

άρα η μοριακή γεωμετρία του N(CH3)3 είναι Τριγωνική Πυραμιδική και η Γεωμετρία του Ηλεκτρονίου είναι Τετραεδρική.

120 εικόνα
Γεωμετρία του N(CH3)3

                                                

Γιατί το N(CH3)3 είναι αδύναμη βάση;

Το N(CH3)3 είναι μια αδύναμη βάση λόγω της παρουσίας ογκωδών ομάδων μεθυλίου γύρω από τα κεντρικά άτομα αζώτου που καθιστά δύσκολη την προσέγγιση του πρωτονίου για δεσμό.  

Γιατί η τριμεθυλαμίνη είναι μια πολική ένωση;

Η ηλεκτροαρνητικότητα του αζώτου είναι 3.0 και του άνθρακα είναι 2.5

Ένα μόριο λέγεται ότι είναι πολικό όταν η διαφορά στην ηλεκτραρνητικότητα των ατόμων του είναι μεγαλύτερη από 0.4

Η διαφορά στην ηλεκτραρνητικότητα του αζώτου και του άνθρακα είναι 0.5

Αυτό σημαίνει ότι το N(CH3)3 έχει θετικά και αρνητικά άκρα. Αυτό καθιστά το μόριο N(CH3)3 πολικό στη φύση.

Είναι το N(CH3)3 συμμετρικό ή ασύμμετρο;

Το N(CH3)3 (τριμεθυλαμίνη) είναι ασύμμετρο μόριο καθώς είναι πολικό μόριο και περιέχει θετικά και αρνητικά άκρα.

Είναι το N(CH3)3 γραμμικό;

Όχι, το N(CH3)3 έχει τριγωνικό πυραμιδικό σχήμα.

Γιατί η ένωση N(CH3)3 δεν εμφανίζει συντονισμό;

  • Συντονισμός παρουσιάζεται από τέτοιες ενώσεις στις οποίες υπάρχει πιθανότητα για μετεγκατάσταση ηλεκτρονίων.

Στο N(CH3)3, το μοναχικό ζεύγος εντοπίζεται στο κεντρικό άτομο Άζωτο.

  • Για την εμφάνιση συντονισμού, όλα τα άτομα πρέπει να βρίσκονται σε ένα επίπεδο. Στο N(CH3)3, το άζωτο είναι sp3 υβριδοποιούνται έτσι ώστε όλα τα άτομα να μην βρίσκονται σε ένα επίπεδο.

Γι' αυτό η ένωση N(CH3)3 δεν εμφανίζει συντονισμό.

Είναι το N(CH3)3 τετραεδρικό;

Ναι, η γεωμετρία ηλεκτρονίων του N(CH3)3 είναι τετραεδρική καθώς για τη γεωμετρία ηλεκτρονίων θεωρούμε τόσο τα συνδεδεμένα άτομα όσο και τα μοναχικά ζεύγη

Συμπέρασμα:

Με λίγα λόγια, το N(CH3)3 είναι μια πολική ένωση. Η μοριακή γεωμετρία του N(CH3)3 είναι Τριγωνική Πυραμιδική ενώ η Γεωμετρία του Ηλεκτρονίου είναι Τετραεδρική. Το N(CH3)3 είναι βασικό στη φύση.

Διαβάστε επίσης: