Questo articolo contiene la struttura di Lewis NH4+ e la sua ibridazione, forma, angolo di legame e spiegazioni dettagliate. Nella struttura di Lewis NH4+, la molecola è sp3 ibridato e ha un angolo di legame di 109.50, quindi la forma della molecola è tetraedrica. Questa struttura non ha doppi legami, quindi la molecola non potrebbe mostrare una struttura di risonanza diversa. C'è una carenza di elettroni su N in questa molecola. Quindi la carica positiva è solo su N.
Alcuni fatti su NH4+
NH4+ è noto come ione ammonio. È una forma cationica dell'ammoniaca. La massa molare dello ione ammonio è 18.039 g/mol. Lo ione ammonio è un sale bianco e solubile. Lo ione ammonio si comporta come un acido debole. Il valore pka è 9.25. La base coniugata è l'ammoniaca.
La protonazione dell'ammoniaca sintetizza gli ioni ammonio.
Durante il metabolismo degli animali, gli ioni ammonio si producono come sottoprodotto. Gli ioni ammonio si comportano in modo simile ai metalli alcalini.
Metodo per disegnare la struttura di Lewis per NH4+
Contiamo sempre l'elettrone di valenza totale di ogni molecola disegna la sua struttura di Lewis.
Nell'NH4+ struttura legislativa, c'è un N e sono presenti quattro atomi di H. L'atomo centrale è deciso dall'elettronegatività, ma quattro atomi di H circondano un atomo di N. Quindi, l'atomo centrale qui è N. Tutti gli atomi di H formano un singolo legame con l'atomo di N. C'è una carenza di elettroni su N, quindi la carica positiva della molecola risiede solo su N.
L'ottetto di H si completa formando un unico legame con N. Ora. Abbiamo aggiunto gli elettroni di valenza degli atomi N e quattro H. Lo ione ammonio è cationico, quindi da questa molecola dovrebbe essere rimosso un numero uguale di elettroni pari a un elettrone. Dopo aver creato il legame singolo, non c'è più alcuna coppia solitaria in questa molecola. Una carica positiva viene posta su N per completare il suo ottetto, quindi non è necessario inserire qui un legame doppio o triplo.
N ha cinque elettroni nel suo orbitale più esterno. Ma qui, solo quattro elettroni formano un legame quattro sigma con quattro atomi di idrogeno ciascuno. Quindi sull'atomo di N risiede una carica positiva. Ogni atomo di H ha un elettrone e sono per un singolo legame con un singolo elettrone dell'atomo di N.
NH4+ forma della struttura lewis
In NH4 + struttura legislativa ,quattro atomi di H circondano l'atomo centrale di N. La forma di questa molecola è tetraedrica. Quattro atomi di H sono presenti ai quattro angoli del sito tetraedrico.
Sono presenti quattro atomi di H in modo che la struttura possa essere un pianificatore quadrato, ma nella geometria del pianificatore quadrato, l'angolo di legame della molecola sarà 900. Nella geometria tetraedrica, l'angolo di legame è 109.50. L’aumento dell’angolo di legame diminuirà la repulsione poiché l’atomo di N è piccolo. IL la forma della molecola indica anche l'ibridazione.
Ancora una volta, dalla teoria VSEPR, il numero totale di elettroni per questa molecola è (5+4-1) = 8, quindi la struttura della molecola con un numero di elettroni pari a 8 è tetraedrica.
NH4+ Elettrone di valenza
NH4 + struttura legislativa la distribuzione degli elettroni in N è 1s22s22p3, e l'atomo H lo è 1s1. Quindi, ci sono cinque elettroni di valenza per l'atomo N e uno per l'atomo H. Ma c'è una carica positiva in questo ione ammonio, il che significa qui una carenza di elettroni. N dona il suo elettrone. Gli elettroni di valenza di N sono quattro e per quattro atomi di H gli elettroni di valenza totali sono 4. Quindi l'elettrone di valenza totale dello ione ammonio è 4+ (1*4) =8.
NH4+ carica formale della struttura di lewis
La seguente formula può calcolare la carica formale di qualsiasi molecola,
FC = Nv - Nlp. -1/2 nbp
Nv = numero di elettroni nel guscio di valenza dell'atomo libero
Nlp = numero di elettroni in coppia solitaria
Nbp = numero di elettroni coinvolti nella formazione del legame.
FC dell'atomo H = 1-0-2/2 =0
FC di N atomo = 5-0-8/2 =1
NH4 + struttura legislativa poiché la molecola è di specie ionica, ci sarà una carica formale sulla molecola pari al numero di cariche positive, che è 1.
Generalmente, la carica formale è uguale alla sua carica per le specie ioniche.
Numero di coppie solitarie in un NH4+ struttura legislativa
NH4 + struttura legislativa dopo la formazione del legame, se ci sono coppie di elettroni in un singolo livello, è considerata una coppia solitaria per un singolo atomo.
Dei cinque elettroni di valenza di N, quattro formano un legame con quattro atomi di H in questa molecola. L'atomo H contiene un solo elettrone. Quindi, non c'è alcuna possibilità che H contenga una coppia solitaria. Viene donato un elettrone di N nel guscio di valenza. Quindi, la molecola è priva di coppie solitarie.
Ibridazione di NH4+
L'ibridazione consiste nel mescolare orbitali atomici di energia simile e diversa per dare nuovi orbitali ibridi.
NH4 + struttura legislativa per l'ibridazione di NH4+, dovremmo contare l'elettrone di valenza dell'atomo centrale che è N. Nello stato fondamentale, la distribuzione dell'elettrone di N è 1s22s22p3.
In un stato eccitato, dona un elettrone dal suo p orbitale, e un elettrone dal s l'orbitale si sposterà su questo orbitale p vacante. In questo modo ha quattro elettroni singoli spaiati nel suo guscio di valenza. Questi quattro elettroni spaiati, uno da se uno da p orbitale sotto ibridazione con quattro elettroni singoli di quattro atomi di H.
Dopo aver mescolato questi orbitali, un nuovo ibrido orbitale sp3 è formato. Quindi, l'ibridazione di questa molecola è sp3.
La molecola è ibridata sp3, quindi la struttura della molecola è tetraedrica. Qui nell'ibridazione viene considerato solo il legame sigma.
L'atomo centrale di N ha un legame singolo ed è circondato solo da quattro atomi di H.
| Structure | stato di ibridazione dell'atomo centrale | Angolo di legame |
| Lineare | sp/sd/pd | 1800 |
| Planner trigonale | sp2 | 1200 |
| tetraedrico | sd3/sp3 | 109.50 |
| Bipiramidale trigonale | sp3g/dsp3 | 900 (assiale), 1200(equatoriale) |
| Ottaedrico | sp3d2/ D2sp3 | 900 |
| bipiramidale pentagonale | sp3d3/d3sp3 | 900, 720 |
Ancora una volta, dalla tabella, possiamo vedere che la molecola di forma tetraedrica sarà sp3 ibridato. Quindi, lo ione ammonio è sp3 ibridato.
NH4+ angolo di legame
Poiché l'atomo centrale di N è ibridato sp3 nello ione ammonio, si prevede che l'angolo di legame H-N-H sia 109.50.
Nell'NH4 struttura legislativa non c'è deviazione da questi dati originali perché non ci sono coppie solitarie presenti in questa molecola, quindi non c'è possibilità di repulsione delle coppie solitarie-legame. Inoltre, N è di piccole dimensioni e quattro atomi di H sono attaccati con un singolo legame. A causa dell’angolo di legame maggiore, non c’è repulsione.
La teoria VSEPR e la tabella di ibridazione confermano che l'angolo di legame nello ione ammonio è 109.50.
NH4+ regola dell'ottetto
La regola dell'ottetto è quella di completare il guscio di valenza donando o accettando elettroni e ottenendo la configurazione di gas nobile più vicina.
NH4 + struttura legislativa H ha un elettrone. Forma un legame covalente con N condividendo un elettrone e completando il suo ottetto e ottenendo la configurazione elettronica come He. N ha cinque elettroni nel suo orbitale di valenza. Nell'ammonio, lo ione N forma quattro legami sigma con quattro atomi di H condividendo un elettrone. Ma il suo ottetto non è soddisfatto. Per soddisfare il suo ottetto è necessario un elettrone. Quindi, una carica positiva risiede solo sull'atomo di N. In questo modo N e H completano il loro ottetto.
NH4+ struttura di risonanza
NH4 + struttura legislativa non contiene alcun legame π. Quindi non possiamo disegnare la struttura di risonanza a causa sua non vi è alcuna possibilità di spostare le nubi elettroniche. Anche se non è presente alcuna coppia solitaria di densità elettronica, possiamo spostarli per disegnare una struttura risonante.
Usi dell'NH4+
- Lo ione ammonio mantiene l'equilibrio acido-base nel corpo umano. Il rene produce ioni ammonio che si combinano con molti anioni presenti nel corpo per mantenere l'equilibrio acido-base.
- Utilizzando lo ione ammonio, possiamo sintetizzare il sale di ammonio quaternario che può essere utilizzato nei catalizzatori di trasferimento di fase in molte reazioni organiche.
- Il sale di ammonio è altamente solubile in acqua, sfruttando questo fatto possiamo usarlo come detergente, tensioattivo, ecc.
- È una buona fonte di azoto per molte piante, quindi possiamo usarlo nel terreno, ma in condizioni limitanti l'eccesso sarà velenoso.
Confronta la lunghezza NH in NH3 e NH4+.
NH4+ , 5+4-1 = 8 (tetraedrico), NH3 5+3 = 8 (tetraedrico)
Utilizzando VSEPR, sia NH3 e NH4+ dovrebbe avere una struttura tetraedrica. In entrambi i casi gli atomi di N dovrebbero essere in sp3 ibridato. Nell'NH3, poiché l'orbitale ibrido in cui è presente la coppia solitaria ha un carattere "s" maggiore (regola di Bent), l'orbitale ibrido di N diretto verso i 3 atomi di H in NH3 avrà il carattere "s" minore rispetto a sp2. Questo è diverso dal caso dell'ammonio, dove tutti gli orbitali ibridi di N sono sp3 ibridato. Thu la lunghezza NH in NH3 sarà più lungo.
Confronta il carattere acido di NH3 e NH4+.
L'ammoniaca è basica, ha una coppia solitaria da donare in qualsiasi sito libero di altre specie, quindi si comporta come una base Lewis.
Ma nello ione ammonio non ci sarà una coppia solitaria, ha una carica positiva e un protone in più, quindi può facilmente rilasciare questo protone e comportarsi come un acido.
Confronta l'angolo di legame di NH3, NH4+, e NH2-.
NH4+ > NH3 > NH2-
Per lo ione ammonio non esiste una coppia solitaria, nella molecola di ammoniaca c'è una coppia solitaria e per uno ione amminico ci sono due coppie di coppie solitarie. All’aumentare del numero delle coppie solitarie aumenta anche la repulsione e per minimizzare la repulsione l’angolo di legame diminuisce.
Domande frequenti
Qual è la struttura di Lewis dello ione NH4+?
La struttura di Lewis di NH4+ (ione ammonio) consiste di un atomo centrale di azoto circondato da quattro atomi di idrogeno, tutti collegati da un singolo legame covalentes. Non ci sono coppie solitarie l'Azoto atomo in questa struttura. La carica positiva viene da la perdita di un elettrone di valenza dall'azoto da raggiungere un ottetto stabile struttura.
Come si applica la teoria VSEPR alla struttura NH4+ Lewis?
Secondo il VSEPR (Repulsione della coppia di elettroni del guscio di valenza) teoria, la forma di una molecola è determinata da la repulsione fra le coppie di elettroni in il suo guscio di valenza. Per NH4+, tutte e quattro le coppie di elettroni di valenza sono legati, risultando in un tetraedrico geometria molecolare.
Qual è l'onere formale sulla struttura NH4+ Lewis?
L'accusa formale sulla struttura NH4+ Lewis è +1. Questo viene calcolato sottraendo il numero totale di elettroni di valenza in gli atomi isolati dal numero totale di elettroni di valenza nella molecola, considerando sia il legame che elettroni non leganti.
Come si applica la regola dell'ottetto alla struttura NH4+ Lewis?
I regola dell'ottetto afferma che gli atomi tendono a formare legami in tale lontano che ciascun atomo contiene otto elettroni il suo guscio di valenza, simile a la configurazione elettronica of un gas nobile. Nella struttura NH4+ Lewis, l'atomo centrale di azoto parti i suoi cinque elettroni di valenza con quattro atomi di idrogeno, raggiungendo un ottetto stabile struttura.
Qual è la geometria molecolare della struttura di NH4+ Lewis?
I geometria molecolare della struttura NH4+ Lewis è tetraedrica. Questo è dovuto a i quattro atomi di idrogeno circondare simmetricamente l'atomo centrale di azoto, con angoli di legame di circa gradi 109.5.
Qual è la geometria elettronica della struttura di NH4+ Lewis?
I geometria elettronica della struttura NH4+ Lewis è anch'essa tetraedrica. Questo è perché geometria elettronica considera sia il legame che coppie di elettroni non leganti, e nel caso di NH4+, tutte le coppie di elettroni stanno legando.
Come vengono utilizzate le strutture di risonanza nella struttura NH4+ Lewis?
Le strutture di risonanza non sono applicabili alla struttura NH4+ Lewis. La risonanza si verifica quando ci sono più modi validi piazzare i legami pi greco e non-incollaggio di coppie solitarie di elettroni. Nell'NH4+, tutti i legami sono singoli e non ci sono coppie solitarie sull'atomo centrale.
Qual è l'angolo di legame nella struttura di NH4+ Lewis?
L'angolo di legame nella struttura NH4+ Lewis è approssimativamente gradi 109.5, che è caratteristico di un tetraedrico geometria molecolare.
La struttura di NH4+ Lewis è polare o apolare?
La struttura di Lewis NH4+ è apolare. Nonostante i singoli legami NH essendo polare, la molecola come un'intera è apolare a causa di la sua geometria tetraedrica simmetrica quali cause il dipolo momenti di i singoli legami per annullare.
Come si disegna la struttura di NH4+ Lewis?
Per disegnare la struttura NH4+ Lewis, inizia con un atomo centrale di azoto e circondarlo con quattro atomi di idrogeno. Collegare ogni idrogeno a l'Azoto con una sola riga che rappresenta un singolo legame covalente. Indicare la carica positiva dello ione scrivendo un segno + accanto alla struttura.
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