5 semplici passaggi sulla struttura N3-Lewis, ibridazione (risolto!)

Lo ione azide (N₃⁻) ha una struttura lineare con un totale di 16 elettroni di valenza. È costituito da tre atomi di azoto (N), con l'atomo centrale di N legato agli altri due atomi di N tramite doppi legami. La struttura di Lewis raffigura questi doppi legami e una coppia solitaria di elettroni su ciascun atomo N terminale. L'atomo centrale di N trasporta una carica negativa. Lo ione azide è stabilizzato per risonanza, con tre strutture di risonanza equivalenti, ciascuna delle quali mostra un diverso atomo di N che porta la carica negativa. L'elettronegatività dell'azoto (3.04) e l'elevata densità elettronica contribuiscono alla reattività di N₃⁻ e al suo ruolo di nucleofilo nelle reazioni chimiche.

Solo tre atomi di azoto costituiscono lo ione azoide (N₃^-). Nella struttura di Lewis di N sono presenti due legami N=N₃^- ione. Gli atomi di azoto esterni contengono due coppie solitarie, mentre l'atomo di azoto centrale non ne ha.

1. N₃^- Struttura di Lewis
2. N₃^- regola dell'ottetto della struttura di lewis
3. N₃^- risonanza della struttura di lewis
4. N₃^- Geometria Molecolare
5. N₃^- carica formale della struttura di lewis
6. N₃^- angolo della struttura di lewis
7. N₃^- ibridazione

Gli atomi di azoto sinistro e destro hanno una carica negativa (-1), mentre l'atomo di azoto centrale ha una carica positiva (+1).

1. N3– Struttura di Lewis:

Ecco una guida passo passo su disegnando l'N3- Struttura di Lewis.

Passaggio 1: disegna lo schizzo

• Per iniziare, conta la quantità totale di elettroni di valenza.

L'azoto è nel gruppo 15 della tavola periodica. Di conseguenza, l'azoto ha cinque elettroni di valenza.

Perché N₃^- contiene tre atomi di azoto,

Elettroni di valenza di tre atomi di azoto = 5 × 3 = 15

Perché poi₃^- ora ha una carica negativa (-1), dobbiamo aggiungere un altro elettrone.

Di conseguenza, ci sono 15 + 1 = 16 elettroni di valenza in tutto

• Quindi, calcola il numero totale di coppie di elettroni.

In totale, ci sono 16 elettroni di valenza. Dividi questo valore per due per ottenere il numero totale di coppie di elettroni.

Coppie di elettroni totali = elettroni di valenza totali divisi per 2

Di conseguenza, ci sono 16 ÷ 2 = 8 coppie di elettroni totali.

· XNUMX€ Decidi il terzo atomo centrale.

Possiamo considerare uno qualsiasi dei tre atomi come l'atomo centrale perché sono tutti azoto.

Supponiamo che l'atomo centrale sia l'azoto.

• Infine, fare un disegno approssimativo.

Passaggio 2: identifica gli accoppiamenti solitari

Abbiamo un totale di otto coppie di elettroni qui. In precedenza sono stati identificati due legami NN. Di conseguenza, dobbiamo solo etichettare le restanti sei coppie di elettroni sul disegno come coppie solitarie.

Ricorda che poiché l'azoto è un elemento del periodo 2, può avere solo 8 elettroni nel suo guscio finale.

Inizia sempre identificando le coppie solitarie dagli atomi esterni. Gli atomi esterni sono azoto, sia a sinistra che a destra.

Quindi ci sono tre coppie solitarie per l'azoto sinistro e destro e zero coppie solitarie per l'azoto al galoppo perché tutte e sei le coppie di elettroni sono state esaurite.

Sul disegno, disegna le seguenti coppie solitarie:

Passaggio 3: addebiti per la marcatura

Usando la seguente formula, calcola le cariche formali sugli atomi:

Carica formale = elettroni di valenza – elettroni di non legame – ½ elettroni di legame

Carica formale = 5 – 6 –½ (2) = -2 per atomi di azoto sinistro e destro.

Carica formale per l'atomo di azoto del nucleo = 5 – 0 – ½ (4) = +3

Poiché tutti gli atomi di azoto hanno cariche in questa situazione, disegnale come segue:

Poiché tutti gli atomi di azoto hanno cariche, il la struttura sottostante non è un Lewis stabile struttura. Di conseguenza, converti le coppie solitarie in obbligazioni per abbassare i costi.

Passaggio 4: ridurre le spese

Crea un nuovo legame NN con l'atomo di azoto centrale convertendo una coppia solitaria dell'atomo di azoto sinistro.

Passaggio 5: le spese dovrebbero essere ridotte ancora una volta

Poiché gli atomi di azoto hanno cariche, costruisci un nuovo legame NN con l'atomo di azoto centrale convertendo una coppia solitaria dell'atomo di azoto giusto come segue:

L'atomo centrale (azoto centrale) forma un ottetto nella struttura mostrata sopra. Di conseguenza, la regola dell'ottetto è soddisfatta.

Sugli atomi ci sono ancora cariche.

Questo è accettabile poiché l'ideale Struttura di Lewis ha una carica negativa sull'elemento più elettronegativo. L'azoto è l'elemento più elettronegativo in questa circostanza.

Di conseguenza, questo la struttura è il Lewis più stabile di N3- struttura.

Poiché l'N3- ha una carica negativa (-1), aggiungi parentesi al Struttura di Lewis per indicare tale addebito:

2. N3– regola dell'ottetto della struttura di Lewis:

UN₃^- lo ione ha otto elettroni di valenza in totale.

N ha 5 elettroni di valenza e la sua configurazione è 1s²2s²2p³, quindi N^-3 ha 3 elettroni aggiuntivi e il suo ottetto è completo.

3. N3 – risonanza della struttura di Lewis:

Lo ione azide ha strutture di risonanza che possono essere calcolate. Questi sono visualizzati di seguito.

La presenza di tripli legami e la mancanza di un ottetto nelle suddette configurazioni di risonanza rendono lo ione instabile. Una doppia carica su un minuscolo azoto simile a un atomo è insolita tra le strutture di risonanza a triplo legame.

La mancanza di un ottetto negli ultimi due provoca una relativa instabilità. Di conseguenza, esamineremo il Struttura di Lewis con doppi legami e un ottetto completo illustrato sopra.

4. N3– Geometria molecolare:

I Struttura di Lewis di una sostanza chimica fornisce informazioni sulla geometria molecolare e la forma elettronica di quella molecola.

Tre atomi di azoto costituiscono l'Azide Struttura di Lewis. Con gli atomi di azoto attorno ad esso, l'atomo di azoto centrale crea due doppi legami. Gli atomi si rifiuteranno a vicenda, risultando in una geometria lineare, secondo l'ipotesi VSEPR.

L'approccio AXN può essere utilizzato per convalidare questo.

L'atomo centrale di azoto è rappresentato dalla lettera "A". Di conseguenza, 'A' è uguale a 1.

Il numero di atomi legati all'atomo centrale è indicato dalla lettera "X". In questo esempio, due ulteriori atomi di azoto sono collegati all'atomo di azoto del nucleo.

Di conseguenza, X = 2.

Il numero di coppie solitarie che si connettono all'atomo centrale è rappresentato dal simbolo "N".

Non ci sono accoppiamenti solitari in questo esempio, quindi N = 0.

Di conseguenza, lo ione Azide sarebbe designato come AX₂ (N₃^-)

Un'ascia₂ la disposizione può essere mostrata per corrispondere a una geometria molecolare lineare.

5. N3 – addebito formale della struttura di Lewis:

Carica formale = (Numero di valenza e^- in atomo neutro libero) −1/2(Numero di legami e^-) − (Numero di non vincolanti e^-)

Possiamo determinare l'addebito formale usando l'equazione precedente.

N₁: 5−2−4 = −1

N₂: 5−4−0 = +1

N₃: 5−2−4 = −1

6. N3– angolo di struttura di Lewis:

Secondo la teoria VSEPR, gli atomi di azoto presenti si rigetteranno a vicenda e si organizzeranno secondo uno schema lineare. Ciò si traduce in angoli di legame di 180°.

7. N3– Ibridazione:

Per identificare l'ibridazione dell'atomo centrale, il La struttura di Lewis dello ione azide deve essere indagato.

Attraverso i doppi legami, l'atomo di azoto del nucleo è collegato chimicamente a due atomi di azoto vicini. Possiamo stabilire rapidamente l'ibridazione da questi dati poiché abbiamo già esplorato l'idea di regioni di elettroni.

L'atomo di azoto centrale è circondato da due aree. Di conseguenza, l'ibridazione dello ione Azide è determinata essere sp.

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