Θα εξετάσουμε τη δομή ncl3 lewis, τη μοριακή γεωμετρία, τον υβριδισμό, το επίσημο φορτίο και τις εφαρμογές του τριχλωριούχου αζώτου (NCl3) σε αυτό το άρθρο.
NCl3 αποτελείται από ένα άτομο αζώτου και τρία άτομα χλωρίου (τριχλωριούχο άζωτο). Τρεις απλοί δεσμοί περιβάλλουν το άτομο αζώτου στη δομή Lewis του NCl3και τρία άτομα χλωρίου συνδέονται με αυτό. Το άτομο χλωρίου έχει τρία μόνα ζεύγη, ενώ το άτομο αζώτου έχει μόνο ένα.
- Πώς να σκιαγραφήσετε τη δομή Lewis του NCL3
- Μοριακή Γεωμετρία Τριχλωριούχου Αζώτου
- Υβριδισμός σε Τριχλωριούχο Άζωτο
- NCL3 Επίσημη χρέωση δομής Lewis
- NCL3 μπορείτε να χρησιμοποιήσετε
Τριχλωριούχο άζωτο, συχνά γνωστό ως NCl3, είναι μια εξαιρετικά εκρηκτική ένωση που μοιάζει με ελαιώδες υγρό. Έχει μια οσμή που μοιάζει με χλώριο. Διαθέτει διπολική ροπή 0.6 D, που δείχνει ότι είναι αρκετά πολική.
Λόγω της διαφοράς μεγέθους μεταξύ χλωρίου και αζώτου ως προς το μέγεθος, το τριχλωριούχο άζωτο γίνεται η πιο θανατηφόρα εκρηκτική χημική ουσία σε καθαρή συγκέντρωση.
1. Πώς να σκιαγραφήσετε τη δομή Lewis του NCL3:
Η κατανομή των ηλεκτρονίων γύρω από μεμονωμένα άτομα σε μια δομή απεικονίζεται σε ένα διάγραμμα Lewis. NCl3 έχει δομή Lewis παρόμοια με το NF3. Ένα άτομο αζώτου βρίσκεται στη μέση, με τρία άτομα χλωρίου ίσα κατανεμημένα γύρω του.
Το άτομο του πυρήνα του NCl3 Δομή κουκίδων Lewis έχει ένα μόνο ζεύγος, ενώ κάθε άτομο χλωρίου έχει τρία.
Ακολουθήστε αυτά τα βήματα για να δημιουργήσετε τη δομή κουκκίδων Lewis NCl3.
1 βήμα: Μετρήστε τον συνολικό αριθμό ηλεκτρονίων σθένους σε NCl3
Αρχικά, η ποσότητα των ηλεκτρονίων σθένους σε NCl3 πρέπει να καθοριστεί. Επειδή το ηλεκτρόνιο σθένους βοηθά στον προσδιορισμό του πόσα ηλεκτρόνια υπάρχουν στο εξωτερικό περίβλημα ενός ατόμου. Απλώς ρίξτε μια ματιά στην περιοδική ομάδα ενός ατόμου για να προσδιορίσετε το ηλεκτρόνιο σθένους του.
Ο περιοδικός πίνακας τοποθετεί το άζωτο στην 15η ομάδα και το χλώριο στην 17η. Ως αποτέλεσμα, το άζωτο έχει ηλεκτρόνιο σθένους 5, ενώ το χλώριο έχει ηλεκτρόνιο σθένους 7.
Το άζωτο έχει 5 συνολικά ηλεκτρόνια σθένους.
Το χλώριο έχει 7 συνολικά ηλεκτρόνια σθένους.
Ως αποτέλεσμα, ο συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων σθένους που είναι προσβάσιμοι σε σχεδιάστε τη δομή NCl3 leis είναι 5 + 7 × 3 = 26.
NCl3 αποτελείται από τρία άτομα χλωρίου και ένα άτομο αζώτου.
Βήμα 2: Τοποθετήστε το λιγότερο ηλεκτραρνητικό άτομο στη μέση
Είναι πλέον καιρός να εντοπίσουμε το λιγότερο ηλεκτραρνητικό άτομο μεταξύ αζώτου και χλωρίου και να το τοποθετήσουμε στη μέση της φιγούρας του Lewis. Επειδή τα άτομα ηλεκτραρνητικότητας με λιγότερα ηλεκτρόνια μοιράζονται περισσότερα ηλεκτρόνια από τα τερματικά άτομα.
Μεταξύ αζώτου και χλωρίου, η ηλεκτραρνητικότητα ανεβαίνει από αριστερά προς τα δεξιά στον περιοδικό πίνακα, καθιστώντας το άζωτο το λιγότερο ηλεκτραρνητικό άτομο.
Τοποθετήστε άζωτο στη μέση του διαγράμματος Lewis, με το χλώριο να τοποθετείται εξίσου γύρω του.
Βήμα 3: Ένας απλός δεσμός συνδέει το άζωτο με το χλώριο
Για να συνδέσουμε κάθε άτομο χλωρίου στο κεντρικό άτομο, το οποίο είναι άζωτο αυτή τη στιγμή, θα χρησιμοποιήσουμε έναν μόνο δεσμό.
Μετρήστε πόσα ηλεκτρόνια σθένους έχουμε χρησιμοποιήσει μέχρι στιγμής στη δομή. Χρησιμοποιούμε τρεις απλούς δεσμούς στην προαναφερθείσα δομή επειδή ένας απλός δεσμός φέρει δύο ηλεκτρόνια. Χρησιμοποιήσαμε 6 ηλεκτρόνια από ένα σύνολο 26 ηλεκτρονίων σθένους στο NCl3 Δομή Lewis.
20 ηλεκτρόνια σθένους = (26 – 6)
Τώρα έχουμε επιπλέον 20 ηλεκτρόνια σθένους.
Βήμα 4: Ξεκινώντας με το εξωτερικό άτομο, τοποθετήστε τα υπόλοιπα ηλεκτρόνια σθένους
Στο διάγραμμα Lewis, ξεκινάμε πάντα με την εισαγωγή ηλεκτρονίων από το εξωτερικό άτομο. Θα τακτοποιήσουμε επίσης το ηλεκτρόνιο σθένους που έχει απομείνει γύρω από το εξωτερικό άτομο πρώτα σε αυτήν την κατάσταση (χλώριο).
Το χλώριο απαιτεί 8 ηλεκτρόνια για να ολοκληρώσει την οκτάδα του, αλλά λόγω ενός μόνο δεσμού, έχει ήδη δύο. Για να ολοκληρωθεί η οκτάδα του, το χλώριο χρειάζεται μόνο 6 ηλεκτρόνια.
Ως αποτέλεσμα, κάθε άτομο χλωρίου στη δομή θα έχει έξι ηλεκτρόνια που θα προστεθούν σε αυτό.
Περιβάλλαμε κάθε άτομο χλωρίου με έξι ηλεκτρόνια, όπως φαίνεται στο παραπάνω διάγραμμα. Μέχρι στιγμής, έχουμε καταναλώσει 24 ηλεκτρόνια από ένα σύνολο 26 ηλεκτρονίων σθένους. Και, επειδή όλα τα άτομα χλωρίου στην προαναφερθείσα διαμόρφωση έχουν οκτώ ηλεκτρόνια γύρω τους, ολοκληρώνουν την οκτάδα τους.
Ωστόσο, το άτομο του πυρήνα του αζώτου εξακολουθεί να απαιτεί δύο ηλεκτρόνια για να ολοκληρώσει την οκτάδα του ή να διατηρήσει τη σταθερότητα.
Βήμα 5. Συμπληρώστε την οκτάδα του ατόμου πυρήνα και, εάν απαιτείται, χρησιμοποιήστε έναν ομοιοπολικό δεσμό
Φτάσαμε στο τέλος της διαδικασίας σχεδίασης του NCl3 Δομή κουκίδων Lewis. Τώρα πρέπει να συμπληρώσουμε την οκτάδα του κεντρικού ατόμου, που είναι το άζωτο σε αυτό το παράδειγμα.
Έτσι, ενώ το άζωτο απαιτεί οκτώ ηλεκτρόνια για να ολοκληρώσει την οκτάδα του, έχει μόνο έξι ηλεκτρόνια που το περιβάλλουν (3 απλοί δεσμοί).
Ως αποτέλεσμα, γεμίστε την οκτάδα αζώτου με 2 ηλεκτρόνια από τα ηλεκτρόνια σθένους που έχουν απομείνει.
Επειδή κάθε στοιχείο (άζωτο και χλώριο) περιβάλλεται από οκτώ ηλεκτρόνια, έχουν ολοκληρώσει την οκτάδα τους στην προαναφερθείσα διάταξη.
Μέχρι στιγμής, έχουμε φτιάξει το καλύτερο και πιο σταθερό Δομή Lewis για το τριχλωριούχο άζωτο.
2. Μοριακή Γεωμετρία Τριχλωριούχου Αζώτου:
Το τετρατομικό μόριο τριχλωριούχου αζώτου αποτελείται από τρία άτομα χλωρίου που συνδέονται με ένα μόνο άτομο αζώτου με ένα μόνο ζεύγος ηλεκτρονίων σθένους.
Δίνει στο τριχλωριούχο άζωτο ένα τριγωνικό πυραμιδικό μοριακό σχήμα. Η αρχή της απώθησης ζεύγους ηλεκτρονίων κελύφους σθένους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για περαιτέρω διερεύνηση.
Το τριχλωριούχο άζωτο λέγεται ότι έχει στερικό αριθμό 4 και ένα μόνο ζεύγος ηλεκτρονίων σθένους. Μόνο μια τριγωνική πυραμιδική μορφή είναι αποδεκτή και για τα δύο κριτήρια.
Για να λάβετε τον στερικό αριθμό, πολλαπλασιάστε τον αριθμό των ατόμων που συνδέονται με το άτομο του πυρήνα με τον αριθμό των μεμονωμένων ζευγών ηλεκτρονίων.
Η λυγισμένη διαμόρφωση του μορίου προκαλείται επίσης από το μοναδικό ζεύγος ηλεκτρονίων του ατόμου αζώτου, το οποίο μειώνει τη γωνία δεσμού από 120o να 109.5o.
Το μοναχικό ζεύγος ηλεκτρονίων ασκεί πίεση στα άτομα χλωρίου, η οποία είναι αμείωτη αφού κανένα από τα άτομα χλωρίου δεν έχει μόνα ζεύγη ηλεκτρονίων.
Η απόσταση μεταξύ αζώτου και χλωρίου είναι 1.759 Å.
3. Υβριδισμός σε τριχλωριούχο άζωτο:
Άζωτο Το άτομο πυρήνα του τριχλωριδίου είναι το άζωτο, με τρία άτομα χλωρίου να το περικυκλώνουν από τρεις πλευρές. Ως αποτέλεσμα, η δομή υβριδισμού είναι AX3N, που αντιστοιχεί στο κεντρικό άτομο υβριδισμός sp3. Το σύμβολο N υποδηλώνει το απλό ζεύγος ηλεκτρονίων στο άτομο αζώτου.
Ένα τροχιακό 2s και τρία τροχιακά 2p συνδυάζονται για να σχηματίσουν τέσσερα νέα υβριδικά τροχιακά με ίσα ενεργειακά επίπεδα για το άτομο αζώτου.
Στη διεγερμένη κατάσταση, δύο ηλεκτρόνια σθένους αποκτούν το κέλυφος 2s, το οποίο αντιστοιχεί στο μοναχικό ζεύγος ηλεκτρονίων σθένους. Επιπλέον, τρία ηλεκτρόνια αριστερού σθένους καταλαμβάνουν καθένα από τα κελύφη 2p.
Το μόριο τριχλωριούχου αζώτου αποτελείται από τρεις απλούς δεσμούς, καθένας από τους οποίους συνδέει το άζωτο με ένα στοιχείο χλωρίου.
Δεν υπάρχει δεσμός pi στο μόριο του τριχλωριούχου αζώτου αφού απλοί δεσμοί μπορούν να σχηματιστούν μόνο μέσω δεσμών σίγμα.
Το μόριο δείχνει sp3-sp3 μετωπική επικάλυψη λόγω της θέσης των τροχιακών στο τριχλωριούχο άζωτο κατά τη διεγερμένη κατάσταση.
Είναι το πιο ισχυρό είδος δημιουργίας δεσμού γιατί κάνει τη δομή εξαιρετικά σταθερή και αποτρέπει το σχηματισμό δεσμών με οποιοδήποτε περιβάλλον άτομο.
4. NCL3 Επίσημη χρέωση δομής Lewis:
Το επίσημο φορτίο ενός μορίου είναι το φορτίο που θα είχε ένα άτομο εάν τα ηλεκτρόνια στους δεσμούς ανακατανεμηθούν ομοιόμορφα μεταξύ των ατόμων. Αφού αφαιρέσουμε την ποσότητα των μη δεσμευτικών ηλεκτρονίων από τα ηλεκτρόνια σθένους ενός ουδέτερου ατόμου, ο αριθμός των δεσμών που σχετίζονται με αυτό το άτομο στο Δομή Lewis αφαιρείται.
Η επίσημη χρέωση καθορίζεται ως εξής:
Τυπικό φορτίο = #ηλεκτρόνια κελύφους σθένους (ελεύθερο άτομο) – # ηλεκτρόνια μεμονωμένου ζεύγους – 1/2 #ηλεκτρόνια σύνδεσης
Ν = 0
Και τα τρία άτομα Cl=0
5. NCL3 Χρήσεις:
- Ο λευκαντικός παράγοντας ήταν το τριχλωριούχο άζωτο.
- Ως εκρηκτικό χρησιμοποιήθηκε τριχλωριούχο άζωτο.
