11 Fatti sulla struttura e le caratteristiche di KNO3 Lewis

KNO3 è uno degli ossidanti nel carburante per razzi con una massa molare di 101.1032 g/mol. Spieghiamo in breve la struttura lewis di KNO3 e gli altri fatti in breve di seguito.

La struttura di KNO3 lewis ricorda il nitrato. Il controcatione del nitrato può essere pensato come catione di potassio, che è connesso con uno degli atomi di O, non con l'atomo di N centrale. Quindi, il resto del legame e dell'ibridazione sul centro N rimane lo stesso poiché l'atomo N è sp2 ibridato.

Nella forma planare trigonale di KNO3, un atomo di ossigeno è collegato attraverso un singolo legame con N, così come K, e l'altro atomo di O porta una carica negativa su di esso. Concentriamoci su alcune cose importanti fatti su KNO3 come la struttura di lewis, elettroni di valenza e ibridazione nella sezione seguente con spiegazioni appropriate.

1.    Come disegnare la struttura lewis di KNO3

KNO3 struttura legislativa può dare l'idea del legame della molecola, degli elettroni di valenza e della disponibilità di elettroni. Proviamo a disegnare il KNO3 struttura legislativa in pochi passi.

Contando gli elettroni di valenza totali –

Innanzitutto, dobbiamo calcolare gli elettroni di valenza totali per KNO3. Quindi, dobbiamo contare gli elettroni di valenza per i singoli atomi e poi sommarli insieme. Quindi, gli elettroni di valenza totali presenti all'interno del KNO3 struttura legislativa è 1+5+(6*3) =24. Poiché sono presenti tre atomi di O.

Selezione dell'atomo centrale –

Ora scegli l'atomo che suonerà l'atomo centrale per il KNO3 struttura legislativa. Il fattore decisivo di un atomo centrale è la dimensione dell'atomo e l'elettronegatività. Il raggio atomico di N è maggiore di O e anche N è più elettropositivo di O. Quindi, N è scelto qui atomo centrale.

Soddisfacendo la regola dell'ottetto –

Qui dovremmo verificare se tutti gli atomi obbediscono o meno alla regola dell'ottetto accumulando otto elettroni nel loro guscio di valenza. Gli elettroni richiesti saranno 2+8+8+8+8 = 34. Il numero totale di elettroni di valenza è 24. Quindi, il numero richiesto di legami in KNO3 sarà, ½(34-24) = 5 legami.

Controllo della valenza –

In questo passaggio, abbiamo unito ogni atomo con l'atomo centrale per il numero richiesto di legami. Qui il numero richiesto di legami è 7, ma il numero totale di atomi è 5, quindi aggiungiamo più legami per soddisfare la valenza dei rispettivi atomi. Un doppio legame è presente tra N e uno degli atomi di O.

Assegna le coppie solitarie -

Nell'ultimo passaggio, dopo aver soddisfatto la valenza dei rispettivi atomi, assegniamo le coppie solitarie che sono elettroni di valenza extra presenti nel guscio di valenza. In questa molecola, gli atomi di O contengono solo coppie solitarie.

KNO3 forma della struttura lewis

Ogni molecola ha la sua forma particolare e dipende dalla teoria VSEPR. KNO3 ha anche una forma geometrica. Ora possiamo discutere in dettaglio la forma della struttura di KNO3.

La particolare forma della molecola KNO3 è trigonale planare. Questa forma è supportata dall'AX3 tipo molecola. N è presente al centro della trigonale e tre atomi di O sono presenti in tre diversi vertici della geometria. Questa forma è perfetta per KNO3 per evitare qualsiasi tipo di repulsione.

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KNO3 Forma della struttura di Lewis

Secondo la teoria VSEPR, le molecole di tipo AX3 adottano una forma trigonale bipiramidale o planare. Ecco più avanti il ​​miglior montatore per KNO3. L'atomo K non è direttamente collegato all'atomo centrale, ma è collegato a uno degli O. Quindi, K non ha alcun contributo in quel tipo di forma, è solo attorno a N centrale.

Elettroni di valenza KNO3

Il numero di elettroni coinvolti nella formazione del legame che sono presenti nell'orbitale di valenza è noto come elettroni di valenza. Ora discutere in dettaglio per la molecola KNO3.

La molecola KNO3 ha 24 elettroni di valenza. K ha 1, N ha 5 e ogni atomo di O ha 6 elettroni di valenza poiché appartengono rispettivamente ai gruppi IA, V e VIA nella tavola periodica. Pertanto, la loro configurazione elettronica del guscio di valenza sarà [Ar]4s1, [Lui]2s22p3, [Lui]2s22p4 rispettivamente per K, N e O.

Ora calcola gli elettroni di valenza complessivi presenti nel KNO3 struttura legislativa

  • Elettroni di valenza per un atomo di K = 1
  • Elettroni di valenza per un atomo di azoto = 5
  • Elettroni di valenza per tre atomi di O = 6*3 = 18
  • Quindi, il numero totale di elettroni di valenza presenti nel KNO3 struttura legislativa è, 1+5+18 = 24

KNO3 lewis struttura coppie solitarie

Le coppie solitarie sono gli elettroni non legati presenti nell'orbitale di valenza dei rispettivi atomi. Parliamo di quale atomo contiene coppie solitarie nella molecola KNO3.

Ci sono un totale di 7 coppie di coppie solitarie presenti nella molecola KNO3. Tutte le coppie solitarie appartengono solo a O atomi. Poiché tutti gli elettroni di valenza dell'atomo N vengono utilizzati nella formazione del legame e non sono disponibili elettroni non legati. O appartiene al gruppo 16° elemento e ha coppie solitarie.

Ogni O atomi contiene un numero diverso di coppie solitarie. Ora calcola le coppie solitarie.

  •  Gli atomi O hanno due coppie solitarie che hanno un doppio legame con N
  • Un altro O ha anche due coppie solitarie che sono collegate al sito K.
  • Una carica negativa contenente atomi di O ha tre coppie solitarie.
  • Quindi, le coppie solitarie totali = 2+2+3 = 7 coppie.

Carica formale della struttura di lewis di KNO3

La carica formale può prevedere la carica in una molecola che può apparire su un particolare atomo. Ora calcoliamo la carica formale dei singoli atomi della molecola KNO3.

L'addebito formale su KNO3 non è zero. Perché uno tra N e O sono carichi e condividono un legame ionico parziale. Quindi, tale importo di addebito può essere previsto dall'addebito formale. Calcolando la carica formale dobbiamo assumere che N e O abbiano entrambi la stessa elettronegatività.

La formula che possiamo usare qui, FC = Nv – Nl.p. -1/2 Nb.p.

L'accusa formale finita,

  • N = 5-0-(8/2) = +1,
  • doppio legame O = 6-4-(4/2) = 0,
  • Legato K O = 6-4-(4/2) = 0,
  • l'ultimo O = 6-6-(2/2) = -1

Quindi, la molecola è neutra poiché le cariche negative e positive possono neutralizzare l'effetto della carica.

KNO3 regola dell'ottetto della struttura lewis

Ogni atomo segue la regola dell'ottetto completando il suo orbitale di valenza dopo la formazione di un legame covalente. La regola dell'ottetto KNO3 sarà discussa di seguito.

K, N e O completano il loro orbitale di valenza formando legami e condividendo elettroni con un numero adeguato di elettroni. La configurazione elettronica di K, N e O sono [Ar]4s1, [Lui]2s22p3, e [Lui]2s22p3 rispettivamente. Quindi, hanno bisogno rispettivamente di uno, tre e due elettroni.

K è un elemento del blocco s quindi ha bisogno di un altro elettrone per completare il suo ottetto e condivide un legame con l'atomo O. La N centrale ha bisogno di altri tre elettroni e ha formato tre legami con tre O per completare l'ottetto. Ogni atomo di O completa il suo ottetto condividendo elettroni in legami covalenti.

Angolo di legame KNO3

Ogni molecola ha il proprio angolo di legame tra gli atomi centrali e circostanti per un corretto orientamento della disposizione. Discutiamo in breve dell'angolo di legame KNO3.

L'angolo di legame di KNO3 è 1200, che angolo di legame perfetto per una molecola planare trigonale. Quindi, è chiaro che non c'è repulsione o affollamento sterico presente per la deviazione dell'angolo. Il valore di questo angolo di legame tra la parte ONO. Il valore di angolo interna anche l'ibridazione di N centrale.

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Angolo di legame KNO3

L'angolo di legame per una molecola di tipo AX3 è 1200 per un piano trigonale. Il valore devia solo quando è presente un affollamento sterico tra atomi e coppie solitarie. Ma nella molecola KNO3, tre atomi di O sono lontani l'uno dall'altro, quindi non c'è possibilità di affollamento e l'angolo di legame rimane lo stesso.

Risonanza della struttura di lewis KNO3

La delocalizzazione della nuvola di elettroni attraverso le diverse forme canoniche è nota come risonanza. Come si è verificata la delocalizzazione degli elettroni nella molecola KNO3 è discusso di seguito.

La risonanza si è verificata nella molecola KNO3 dal centro O ricco di elettroni al sito N carente di elettroni. O trasporta una carica negativa, quindi ha abbastanza nubi di elettroni per la delocalizzazione tramite le diverse forme canoniche della molecola. La molecola è planare quindi la risonanza avviene in un modo molto semplice.

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KNO3 Strutture risonanti

Tutte e tre le strutture sono diverse forme canoniche della molecola KNO3. I e II sono simili e hanno un maggiore contributo alla risonanza poiché hanno una maggiore stabilità. Perché hanno un numero maggiore di legami covalenti e una carica negativa sull'atomo elettronegativo. La struttura III è la meno stabile.

Ibridazione KNO3

Per creare un legame covalente con diversi orbitali energizzati, subisci l'ibridazione per formare un orbitale ibrido equivalente. Ora discutere l'ibridazione di KNO3 in dettaglio.

La N centrale è sp2 ibridato perché il numero di orbitali coinvolti è 3.

Structure  Valore di ibridazioneStato di ibridazione dell'atomo centrale   Angolo di legame
Lineare    2sp/sd/pd  1800
Planner trigonale   3  sp2      1200
Tetraedrico   4sd3/sp3     109.50
Bipiramidale trigonale5sp3g/dsp3     900 (assiale), 1200(equatoriale)
Ottaedrico  6sp3d2/ D2sp3      900
Bipiramidale pentagonale  7sp3d3/d3sp3  900, 720
Tabella di ibridazione

                      

                                                                                   

Perché e come KNO3 è sp2 ibridato?

Se l'atomo centrale di qualsiasi molecola è coinvolto in tre orbitali nell'ibridazione e forma solo un legame sigma allora sarà sp2 ibridato.

La formula utilizzata per l'ibridazione è H = 0.5(V+M-C+A), dove H= valore di ibridazione, V è il numero di elettroni di valenza nell'atomo centrale, M = atomi monovalenti circondati, C=no. di catione, A=n. dell'anione. Quindi, l'ibridazione di N centrale in KNO3 è, ½(5+0+0+1) = 3(sp2)

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Ibridazione KNO3

Consideriamo solo il legame sigma nell'ibridazione, non il π o qualsiasi tipo di legame multiplo. Questo è il limite dell'ibridazione. Tutti gli atomi di O sono direttamente attaccati all'N centrale, quindi sono coinvolti nell'ibridazione, non nel K, poiché è collegato con uno degli atomi di O.

Massa molare KNO3

La massa molare è la massa esatta della molecola inclusa la massa molare dei suoi singoli atomi. Calcoliamo la massa molare di KNO3.

La massa molare di KNO3 è 101.1032 g/mol. Questo valore deriva dalla massa molare e dal valore di somma dei singoli atomi. La massa molare è sempre definita in g/mol. Si definisce quanti grammi di molecola sono presenti per mole.

Perché e come la massa molare di KNO3 è 101.1032 g/mol?

Questo valore esatto deriva dalla somma del valore della massa atomica di un singolo atomo. Ora calcola ogni massa molare separatamente.

  • Il valore della massa atomica di K è 39.0983
  • La massa atomica di N è 14.0067
  • La massa atomica di O è 15.999
  • Ora sono presenti tre o atomi, quindi la massa molare della molecola KNO3 è 39.0983 + 14.0067 + (15.999*3) = 101.1032 g/mol.
  • Il calcolo viene eseguito per 1 mol della composizione

Quindi, dal calcolo di cui sopra, possiamo concludere che ci sono 101.1032 g di KNO3 è presente in 1 mol. Quindi, per una reazione 1:1 di KNO3 e di qualsiasi altra molecola dobbiamo prendere 101.1032 g di molecola di KNo3.

KNO3 è un elettrolito?

Quando una molecola viene ionizzata in acqua e conduce elettricità, dovrebbe essere chiamata elettrolita. Ora guarda se KNO3 è un elettrolita o meno.

KNO3 è un elettrolita. Può condurre elettricità nella sua soluzione acquosa. La modalità di trasmissione dell'elettricità non è così alta, quindi si comporta come un elettrolita moderato. KNO3 è un sale e ogni sale è un elettrolita.

Perché e come KNO3 è un elettrolita?

KNO3 può essere ionizzato nella soluzione acquosa per trasportare elettricità.

KNO3 è un elettrolita perché ionizzato sotto forma di K+ e NO3- nella soluzione acquosa. La mobilità di K+ è così alto a causa della carica ionica e anche il nitrato è un migliore anione di conduttanza elettrica, poiché c'è presenza di risonanza con il nitrato e sono presenti atomi di O elettronegativi.

Quindi, quando KNO3 viene sciolto nella soluzione acquosa, viene ionizzato per formare i rispettivi cationi e anioni. Per questo motivo, la soluzione si carica e trasporta elettricità, quindi KNO3 può comportarsi come un elettrolita.

Sintesi KNO3 struttura legislativa

KNO3 è un sale solido cristallino di colore bianco nel suo stato fisico. Il punto di ebollizione, così come il punto di fusione, è molto alto rispettivamente di circa 653 K e 607 K.

  • Il metodo sintetico di preparazione di KNO3 sta combinando il nitrato di ammonio con l'idrossido di potassio.
  • NH4NO3(aq) + KOH(aq) = NH3(g) + KNO3(ac) + H2O(l)
  • Un altro processo è senza formare ammoniaca come sottoprodotto, facendo reagire nitrato di ammonio con cloruro di potassio.
  • NH4NO3(aq) + KCl(aq) = NH4Cl(acq) + KNO3(Aq)

KNO3 ha una struttura cristallina ortorombica nella sua forma reticolare e a temperature più elevate cambia in trigonale.

Conclusione

La molecola KNO3 è una forte molecola elettrolitica, la sua soluzione acquosa conduce elettricità. È una molecola covalente con carica parziale.

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