Metylamin (CH3NH2) obsahuje atom dusíku (N) s pěti valenčními elektrony, navázaný na methylovou skupinu (CH3) a atom vodíku (H). Lewisova struktura zahrnuje tři jednoduché vazby z centrálního N na tři atomy H a jeden atom C a osamocený pár na N, celkem 8 elektronů kolem N. Molekula přijímá pyramidální geometrii kolem N s vazebnými úhly mírně menšími než 109.5°. k odpuzování osamělého páru-vazba. CH3NH2 je polární, ovlivněný rozdílem elektronegativity mezi N (3.04) a C (2.55) a přítomností osamoceného páru na N, což ovlivňuje jeho reaktivitu a mezimolekulární interakce.
Methylamin (CH3NH2) je bezvodá kapalina nebo plyn bez barvy. Zápach methylaminu připomíná zápach čpavku, tj. rybí štiplavý zápach. Methylamin má nejnižší nebo nejjednodušší alkylovou skupinu (methylovou skupinu) CH3 a k ní je připojena molekula amoniaku. Je to alifatický primární amin a molekulová hmotnost CH3NH2 je 31.057. V tomto úvodníku studujeme o Lewisově struktuře a charakteristikách CH3NH2.
Jak nakreslit Lewisovu strukturu CH3NH2?
Jsou zde pár kroků nakreslete Lewisovu strukturu jakékoli molekuly nebo chemických sloučenin. Nejprve spočítejte valenční elektrony atomů a celkové valenční elektrony molekuly. Poté vyberte centrální atom, který je nejméně elektronegativní, a vytvořte vazbu s vnějšími atomy. Po navázání jsou zbývající valenční elektrony distribuovány na vnějších atomech, aby dokončily své oktety a nakonec spočítaly formální náboj přítomný na centrálním atomu a vnějších atomech.
V CH3NH2 Lewisova struktura, jsou zde celkem tři prvky, jeden uhlík, jeden dusík a pět vodíkových atomů. V molekule CH3NH2 je přítomna jedna methylová (CH3) skupina a jedna aminová (NH2) skupina. Synonyma pro methylaminy jsou methanamin, aminomethan a monomethyamin.
Atom C, atom dusíku a atom vodíku spadají pod 4th, 15th a 1st Mají tedy ve vnějším valenčním obalu 4, 5 a 1 valenční elektron. V CH3NH2 Lewisova strukturaatomy C a N jsou v centrální poloze molekuly CH3NH2. Atom uhlíku je obklopen třemi atomy vodíku a atom N obklopen jedním uhlíkem, dvěma atomy vodíku a jedním osamoceným elektronovým párem.
Valenční elektrony CH3NH2
Atom C spadá pod 4th skupina periodické tabulky, atom dusíku spadá pod 5th skupina periodické tabulky a atom vodíku spadají pod 1st skupina periodické tabulky. Mají tedy 4, 5 a 1 valenční elektrony přítomné ve vnějším orbitalu jejich valenčního obalu. Spočítejme valenční elektrony přítomné na CH3NH2 Lewisova struktura.
Atom uhlíku Valenční elektrony = 04
Valenční elektrony atomu dusíku = 05
Atomy vodíku valenční elektrony = 1 x 5 = 5
Valenční elektrony přítomné na CH3NH2 Lewisova struktura = 04 + 05 + 05 = 14
Tedy methylamin CH3NH2 Lewisova struktura má na sobě čtrnáct valenčních elektronů.
Pokud spočítáme celkový počet elektronových párů přítomných na molekule CH3NH2, vydělme valenční elektrony dvěma.
Celkový počet elektronových párů na molekule CH3NH2 je = 14/2 = 7
Proto CH3NH2 Lewisova struktura má na sobě celkem sedm elektronových párů.
CH3NH2 pravidlo oktetu Lewisovy struktury
Přítomnost osmi elektronů ve vnějším valenčním obalu jakéhokoli atomu je oktetové pravidlo, které říká, že přítomnost osmi elektronů znamená, že atom má úplný oktet. V CH3NH2 Lewisova struktura, je přítomno celkem čtrnáct valenčních elektronů. Z toho dvanáct elektronů je zapojeno do vazeb a tvoří vazebné páry.
Proto je atom C obklopen třemi atomy H a jedním atomem N a tvoří s nimi jednoduché kovalentní vazby. Podobně je atom N obklopen dvěma atomy H a jedním atomem C a tvoří mezi nimi jednoduchou kovalentní vazbu, přičemž na ní zůstává ještě osamocený pár. Centrální atomy C a N tedy mají čtyři a tři kovalentní vazby s jedním volným párem.
Znamená to, že atom C a N je obklopen osmi až osmi páry elektronů, tj. čtyřmi až čtyřmi páry elektronových vazeb. Protože atom uhlíku má osm elektronů a atom dusíku má také osm elektronů, tak atomy uhlíku a dusíku mají úplný oktet. Oktetové pravidlo neplatí pro atomy H, protože mohou mít maximálně dva elektrony ve svých orbitalech vnějšího valenčního obalu.
CH3NH2 Lewisova struktura formální náboj
Formální počítání nebo výpočet poplatků se provádí pomocí daného vzorce takto:
Formální náboj = (valenční elektrony – nevazebné elektrony – ½ vazebných elektronů)
Formální výpočet náboje CH3NH2 Lewisova struktura lze provést počítáním formálního náboje každého atomu přítomného na CH3NH2, tj. atomů uhlíku, dusíku a vodíku, jak je znázorněno následovně:
Atom uhlíku: Atom uhlíku má valenčních elektronů = 04
Atom uhlíku má nevazebné elektrony = 00
Atom uhlíku má vazebné elektrony = 08 (2 elektrony v jednoduché vazbě)
Formální náboj na atomu uhlíku je = (04 – 00 – 08/2) = 0
Tedy atom uhlíku CH3NH2 Lewisova struktura má nulový formální náboj.
Atom dusíku: Atom dusíku má valenčních elektronů = 05
Atom dusíku má nevazebné elektrony = 02
Atom dusíku má vazebné elektrony = 06 (2 elektrony v jednoduché vazbě)
Formální náboj na atomu dusíku je = (5 – 2 – 6/2) = 0
Tedy atom dusíku CH3NH2 Lewisova struktura má nulový formální náboj.
Atom vodíku: Atom vodíku má valenční elektrony = 01
Atom vodíku má nevazebné elektrony = 00
Atom vodíku má vazebné elektrony = 2 (2 elektrony v jednoduché vazbě)
Formální náboj na atomu vodíku je = (01 – 00 – 2/2) = 0
Tedy atom vodíku CH3NH2 Lewisova struktura má nulový formální náboj.
Tedy celé atomy C, N a H CH3NH2 Lewisova struktura má nulový formální náboj.
CH3NH2 Lewisovy struktury osamocené páry
CH3NH2 Lewisova struktura má celkem tři prvky C, N a H. Má dva centrální atomy, tj. atomy C a N. Atom uhlíku je uzavřen s atomy vodíku a jednou molekulou aminu (NH2). Atom dusíku je uzavřen dvěma atomy vodíku a jednou methylovou (CH3) skupinou. Atom uhlíku je vázán čtyřmi molekulami se čtyřmi vazebnými elektronovými hustotami, tj. čtyřmi vazebnými elektronovými páry, protože existují tři jednoduché kovalentní vazby CH a jedna jednoduchá kovalentní vazba NH.
Podobně je atom dusíku vázán třemi molekulami, které mají tři vazebné elektronové hustoty, tj. tři vazebné elektronové páry, protože existují dvě jednoduché kovalentní vazby NH a jedna jednoduchá kovalentní vazba CN. Na atomu dusíku je také přítomen jeden osamocený elektronový pár. Takže oktety atomů C i N jsou dokončeny. Tedy CH3NH2 Lewisova struktura má pouze jeden osamocený elektronový pár, který je přítomen na atomu dusíku.
CH3NH2 Lewisova struktura rezonance
Jakákoli molekula může vykazovat rezonanční strukturu pouze tehdy, pokud jsou v její struktuře přítomny vícenásobné vazby, tj. trojná vazba nebo dvojné vazby. Také by měl být přítomen alespoň jeden osamocený elektronový pár a také by na něm měl být nějaký formální náboj. Pak může být možná pouze rezonanční struktura jakékoli molekuly.
V případě CH3NH2 Lewisova struktura, nejsou přítomny žádné vícenásobné vazby. Všechny vazby v rámci uhlík – dusík, dusík – vodík a uhlík – vodík jsou jednoduché kovalentní vazby, které jsou silnou vazbou a nelze je snadno přerušit. Na atomu dusíku je také přítomen jeden osamocený elektronový pár. Ale všechny atomy C, N a H atomy CH3NH2 Lewisova struktura má nulový formální náboj přítomný na něm.
Lewisova struktura CH3NH2 tedy nesplňuje všechny podmínky použité pro nakreslení rezonanční struktury. Protože na CH3NH2 není vícenásobný bon a formální náboj je přítomen Lewisova struktura. Proto ta rezonance struktura molekuly CH3NH2 nebo Lewis struktura není možná.
CH3NH2 tvar Lewisovy struktury
V CH3NH2 Lewisova struktura, jsou přítomny dvě skupiny, tj. methylová skupina (CH3) a aminová skupina (NH2). Takže v Lewisově struktuře CH3NH2 jsou dva centrální atomy kovu, tj. atom uhlíku a atom dusíku. Pokud vidíme první skupinu, tj. methylovou skupinu CH3, centrální atom uhlíku je obklopen čtyřmi dalšími částmi, tj. třemi atomy vodíku a jedna aminová skupina NH2 je obklopena centrálním atomem uhlíku.
Podobně je atom dusíku obklopen třemi skupinami a jedním osamělým elektronovým párem, tj. dvěma atomy vodíku a jednou methylovou skupinou CH3, je obklopen centrální atom dusíku. Tedy atom C obklopený čtyřmi skupinami a atom N obklopený třemi skupinami. Potom podle teorie VSEPR atom uhlíku následuje obecný vzorec AX4 a atom dusíku obecný vzorec AX3E1. A = centrální atom, X = vázané atomy a E = osamocený elektron.
Centrální atom uhlíku má tedy čtyřstěnnou molekulární geometrii a čtyřstěnný tvar podle obecného vzorce AX4, protože je připojen ke čtyřem vázaným skupinám. Podobně centrální atom dusíku má molekulární geometrii trigonální pyramidální a tetraedrický tvar, jak se řídí obecným vzorcem AX3E, protože je připojen ke třem vázaným skupinám a má jeden osamocený elektronový pár.
CH3NH2 hybridizace
CH3NH2 Lewisova struktura má dvě molekulární geometrie a dva tvary. Podle teorie VSEPR se molekuly uhlíku CH3NH2 řídí obecným vzorcem AX4 a mají také čtyřstěnnou molekulární geometrii a čtyřstěnný tvar a centrální atom dusíku má obecný vzorec AX3E a má trigonální pyramidální geometrii a čtyřstěnný tvar.
Podle teorie VSEPR má tedy generický vzorec AX4 i AX3E hybridizaci sp3. Atom uhlíku CH3NH2 má tedy tetraedrickou geometrii podle obecného vzorce AX4, takže má hybridizaci sp3. Podobně atom dusíku CH3NH2 má trigonální pyramidální geometrii, protože následuje obecný vzorec AX3E, takže má hybridizaci sp3. Proto CH3NH2 Lewisova struktura má sp3 hybridizaci.
CH3NH2 Lewisův strukturní úhel
Jako oba centrální atomy CH3NH2 Lewisova struktura tj. atom uhlíku a atom dusíku se řídil obecným vzorcem AX4 a AX3E teorie VSEPR. Atom uhlíku má tedy tetraedrickou molekulární geometrii a tetraedrický tvar má také hybridizaci sp3. Centrální atom uhlíku má tedy úhel vazby vodík uhlík vodík (HCH) a vodík uhlík dusík (HCN) 109.5 stupně.
Podobně atom dusíku má trigonální pyramidální molekulární geometrii a tetraedrický tvar a také má hybridizaci sp3. Centrální atom dusíku má tedy úhel vazby vodík dusík vodík (HNH) a vodík dusík uhlík (HNC) 109.5 stupně. Tedy všechny vazebné úhly CH3NH2 Lewisova struktura je 109.5 stupně.
CH3NH2 rozpustnost
Methylamin (CH3NH2) je rozpustný v:
- voda
- Benzen
- Aceton
- Diethylether
- Methanol
- Ethanol
- Anilin
- Isobutanol
- Chinolin
Je CH3NH2 iontový?
Ne, CH3NH2 není iontová, spíše je to kovalentní molekula.
Proč CH3NH2 není iontový?
Všechny vazby přítomné v CH3NH2 Lewisova struktura je jednoduchá kovalentní vazba, protože nemůže tvořit ionty. CH3NH2 je tedy kovalentní molekula.
Jak to, že CH3NH2 není iontový?
V molekule CH3NH2 není přítomna žádná iontová vazba. Jsou přítomny pouze jednotlivé silné kovalentní vazby uhlík-vodík (CH), uhlíkatý dusík (CN) a dusík-vodík (NH). Není tedy iontové, ale kovalentní povahy.
Je CH3NH2 kyselý nebo zásaditý?
Methylamin (CH3NH2) je zásadité povahy. Působí jako slabá báze také bronstead báze a Lewisova báze.
Proč je CH3NH2 zásaditý?
Když CH3NH2 reaguje s vodou, přijímá H+ proton z molekuly vody a uvolňuje OH- ionty v roztoku. Ve vodě CH3NH2 funguje jako silná báze, protože má hodnotu pKb 3.36. Je to životně důležitý nukleofil. Protože na atomu dusíku molekuly CH3NH2 je přítomen osamocený elektron v páru, proton H+ se přidá na molekulu NH2 a vytvoří kladně nabitý iont NH3+ s uvolněním OH- (hydroxylového) iontu v roztoku.
CH3-NH2 + H2O ⇌ CH3-NH3+ + OH-
Jak je CH3NH2 bazický?
CH3NH2 je slabá báze, protože se ve vodě úplně nerozpouští. Slabá báze je sloučenina, která se neúplně nebo částečně rozpouští ve vodě. Znamená to, že část sloučeniny se rozpustí ve vodě za vzniku OH-hydroxylového iontu a zbývající část se nerozpustí. Molekula CH3NH2 tedy také není úplně rozpuštěná ve vodě a je to slabá báze.
Je CH3NH2 polární nebo nepolární?
Methylamin (CH3NH2) je v přírodě polární molekula.
Proč je CH3NH2 polární?
Elektronegativity atomů C, H a N molekuly CH3NH2 jsou 2.5, 2.2 a 3.04. Mezi atomy molekuly CH3NH2 je tedy poměrně vysoký rozdíl v elektronegativitě, a proto je ve své podstatě polární.
Jak je CH3NH2 polární?
V molekule CH3NH2 vzniká dipólový moment podél atomu N vazby CN. Také dipólový moment vzniká na NH vazbě díky osamocenému elektronovému páru přítomnému na atomu N. Také H je méně elektronegativní než N, takže dipólový moment směřuje k atomu N. Molekula CH3NH2 je tedy polární povahy.
Je CH3NH2 čtyřstěnný?
Ano, molekula CH3NH2 má čtyřstěnný tvar.
Proč je CH3NH2 čtyřstěnný?
Molekulární geometrie a tvar atomů C a N molekuly CH#NH2 je čtyřstěnný. CH3NH2 má tedy tetraedrickou geometrii.
Jak je CH3NH2 čtyřstěnný?
Atom C a N molekuly CH3NH2 se řídí obecným vzorcem VSEPR AX4 a AX3E, který ukazuje tetraedrický tvar molekuly.
Je CH3NH2 lineární?
Ne, CH3NH2 není lineární molekula.
Proč CH3NH2 není lineární?
Protože atomy C i N mají tetraedrickou a trigonální pyramidální geometrii, není lineární.
Jak to, že CH3NH2 není lineární?
Vazebné úhly molekuly CH3NH2 jsou 109.5 stupně a lineární molekula má vazebný úhel 180 stupňů. Není tedy lineární.
Závěr:
CH3NH2 má 14 valenčních elektronů, jeden osamocený elektron s kompletním oktetem atomů C a N. Má tetraedrickou a trigonální pyramidovou geometrii s hybridizací sp3 a úhlem vazby 109.5 stupně. Je to kovalentní molekula, bazické a polární povahy.
Také čtení:
- Lewisova struktura Ncl2
- Lewisova struktura Ch2br2
- Lewisova struktura Krf2
- Baf2 Lewisova struktura
- Libr Lewisova struktura
- Sco Lewisova struktura
- Lewisova struktura Nhf2
- Geh4 Lewisova struktura
- Asbr3 Lewisova struktura
- Lewisova struktura kyseliny octové
Ahoj všichni, jsem Dr. Shruti M Ramteke, udělal jsem Ph.D. v chemii. Baví mě psát a ráda se o své znalosti podělím s ostatními. Neváhejte mě kontaktovat na linkedin