5 semplici passaggi per la struttura Lewis NCL3, ibridazione (risolto)

NCl₃ (tricloruro di azoto) ha una struttura piramidale di Lewis: un atomo centrale di azoto (N) con 5 elettroni di valenza, che forma tre legami singoli con tre atomi di cloro (Cl), ciascuno con 7 elettroni di valenza. La coppia solitaria su N crea un angolo di legame <109.5°, simile a NH₃. La differenza di elettronegatività tra N (3.04) e Cl (3.16) indica legami polari. Totale di 26 elettroni di valenza utilizzati nella struttura.

  1. Come disegnare la struttura di Lewis di NCL3
  2. Geometria molecolare del tricloruro di azoto
  3. Ibridazione in tricloruro di azoto
  4. NCL3 Carica formale della struttura di Lewis
  5. NCL3 si utilizza

Tricloruro di azoto, spesso noto come NCl3, è un composto altamente esplosivo che si presenta come un liquido oleoso. Ha un odore simile al cloro. Possiede un momento di dipolo di 0.6 D, indicando che è abbastanza polare.

A causa della disparità dimensionale tra cloro e azoto in termini di dimensioni, il tricloruro di azoto diventa la sostanza chimica esplosiva più letale in concentrazione pura.

Struttura lewis NCL3
Struttura lewis NCL3

1. Come disegnare la struttura di Lewis di NCL3:

La distribuzione degli elettroni attorno ai singoli atomi in una struttura è rappresentata in un diagramma di Lewis. NCl3 ha una struttura di Lewis simile a NF3. Un atomo di azoto è nel mezzo, con tre atomi di cloro equamente distribuiti attorno ad esso.

L'atomo centrale di NCl3 Struttura del punto di Lewis ha una coppia solitaria, mentre ogni atomo di cloro ne ha tre.

Segui questi passaggi per creare la struttura del punto di Lewis NCI3.

Passo 1 : Conta il numero totale di elettroni di valenza in NCl3

Per cominciare, la quantità di elettroni di valenza in NCl3 deve essere determinato. Perché l'elettrone di valenza aiuta a determinare quanti elettroni sono presenti nel guscio più esterno di un atomo. Basta dare un'occhiata al gruppo periodico di un atomo per determinare il suo elettrone di valenza.

La tavola periodica pone l'azoto nel 15° gruppo e il cloro nel 17°. Di conseguenza, l'azoto ha un elettrone di valenza di 5, mentre il cloro ha un elettrone di valenza di 7.

L'azoto ha 5 elettroni di valenza totali.

Il cloro ha 7 elettroni di valenza totali.

Di conseguenza, il numero totale di elettroni di valenza accessibili disegnare la struttura leis NCl3 è 5 + 7 × 3 = 26.

NCI3 è composto da tre atomi di cloro e un atomo di azoto.

Passo 2: Metti l'atomo meno elettronegativo nel mezzo

È giunto il momento di individuare l'atomo meno elettronegativo tra azoto e cloro e posizionarlo al centro della figura di Lewis. Perché gli atomi di elettronegatività con meno elettroni condividono più elettroni degli atomi terminali.

Tra azoto e cloro, l'elettronegatività sale da sinistra a destra nella tavola periodica, rendendo l'azoto l'atomo meno elettronegativo.

Metti l'azoto al centro del diagramma di Lewis, con il cloro ugualmente posizionato attorno ad esso.

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Passo 3: Un unico legame collega l'azoto con il cloro

Per attaccare ogni atomo di cloro all'atomo centrale, che in questo momento è l'azoto, useremo un singolo legame.

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NNN
Struttura semplice di NCl3 da wikipedia

Conta quanti elettroni di valenza abbiamo usato finora nella struttura. Utilizziamo tre legami singoli nella struttura di cui sopra perché un singolo legame trasporta due elettroni. Abbiamo usato 6 elettroni su un totale di 26 elettroni di valenza nell'NCl3 Struttura di Lewis.

20 elettroni di valenza = (26 – 6)

Ora abbiamo altri 20 elettroni di valenza.

Passo 4: Iniziando dall'atomo esterno, posiziona gli elettroni di valenza rimanenti

Nel diagramma di Lewis, iniziamo sempre importando elettroni dall'atomo esterno. In questa situazione, disporremo anche l'elettrone di valenza rimanente attorno all'atomo esterno (cloro).

Il cloro richiede 8 elettroni per completare il suo ottetto, ma a causa di un singolo legame ne ha già due. Per completare il suo ottetto, il cloro ha bisogno solo di 6 elettroni.

Di conseguenza, ogni atomo di cloro nella struttura avrà sei elettroni aggiunti.

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Abbiamo circondato ogni atomo di cloro con sei elettroni, come si vede nel diagramma sopra. Finora, abbiamo consumato 24 elettroni su un totale di 26 elettroni di valenza. E poiché tutti gli atomi di cloro nella suddetta configurazione hanno otto elettroni intorno a loro, completano il loro ottetto.

Tuttavia, l'atomo centrale di azoto richiede ancora due elettroni per completare il suo ottetto o mantenere la stabilità.

Passo 5. Completa l'ottetto dell'atomo centrale e, se necessario, utilizza un legame covalente

Abbiamo raggiunto la fine del processo per disegnare il NCl3 Struttura del punto di Lewis. Ora dobbiamo completare l'ottetto dell'atomo centrale, che in questo esempio è l'azoto.

Quindi, mentre l'azoto richiede otto elettroni per completare il suo ottetto, ha solo sei elettroni che lo circondano (3 legami singoli).

Di conseguenza, riempi l'ottetto di azoto con 2 elettroni dagli elettroni di valenza rimanenti.

Poiché ogni elemento (azoto e cloro) è circondato da otto elettroni, hanno completato il loro ottetto nella suddetta disposizione.

Finora, abbiamo costruito il migliore e il più stabile Struttura di Lewis per tricloruro di azoto.

2. Geometria molecolare del tricloruro di azoto:

La molecola tetratomica tricloruro di azoto è composta da tre atomi di cloro collegati a un singolo atomo di azoto da una coppia solitaria di elettroni di valenza.

Dà al tricloruro di azoto una forma molecolare piramidale trigonale. Il principio di repulsione di coppie di elettroni a conchiglia di Valence può essere utilizzato per studiarlo ulteriormente.

Si dice che il tricloruro di azoto abbia un numero sterico di 4 e una coppia solitaria di elettroni di valenza. Solo una forma piramidale trigonale è accettabile per entrambi i criteri.

Per ottenere il conteggio sterico, moltiplica il numero di atomi collegati all'atomo centrale per il numero di coppie solitarie di elettroni.

La conformazione piegata della molecola è anche causata dalla coppia solitaria di elettroni dell'atomo di azoto, che abbassa l'angolo di legame da 120o a 109.5o.

La coppia solitaria di elettroni esercita una pressione sugli atomi di cloro, che è costante poiché nessuno degli atomi di cloro ha coppie di elettroni solitari.

La distanza tra azoto e cloro è 1.759 Å.

3. Ibridazione in tricloruro di azoto:

Azoto L'atomo centrale del tricloruro è l'azoto, con tre atomi di cloro che lo circondano da tre lati. Di conseguenza, la struttura di ibridazione è AX3N, corrispondente a quella dell'atomo centrale ibridazione sp3. Il simbolo N indica la singola coppia di elettroni sull'atomo di azoto.

Un orbitale 2s e tre orbitali 2p si combinano per formare quattro nuovi orbitali ibridi con livelli di energia uguali per l'atomo di azoto.

Nello stato eccitato, due elettroni di valenza acquisiscono il guscio 2s, che corrisponde alla coppia solitaria di elettroni di valenza. Inoltre, tre elettroni di valenza sinistro occupano ciascuno dei gusci 2p.

La molecola del tricloruro di azoto è costituita da tre legami singoli, ciascuno dei quali collega l'azoto a un elemento di cloro.

Non vi è alcun legame pi nella molecola del tricloruro di azoto poiché i singoli legami possono essere formati solo tramite legami sigma.

La molecola mostra sp3-sp3 sovrapposizione frontale dovuta alla posizione degli orbitali nel tricloruro di azoto durante lo stato eccitato.

È il tipo più potente di creazione di legami perché rende la struttura estremamente stabile e impedisce la formazione di legami con qualsiasi atomo circostante.

4. NCL3 Carica formale della struttura di Lewis:

La carica formale di una molecola è la carica che un atomo avrebbe se gli elettroni nei legami fossero riallocati uniformemente tra gli atomi. Dopo aver sottratto la quantità di elettroni non leganti dagli elettroni di valenza di un atomo neutro, il numero di legami relativi a quell'atomo nel Struttura di Lewis è rimosso.

L'addebito formale è così determinato:

Carica formale = elettroni del guscio di #valenza (atomo libero) – # elettroni di coppia solitaria – 1/2 elettroni di #legame

N = 0

Tutti e tre gli atomi di Cl = 0

111/3

5. NCL3 Usi:

  • L'agente sbiancante era tricloruro di azoto.
  • Come esplosivo, è stato utilizzato tricloruro di azoto.

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