Hybridizace HCN: Kreslení, struktura a podrobné vysvětlení

by

V tomto článku jsou stručně diskutovány „hybridizace HCN“, hybridizace, Lewisova struktura, vazebná konektivita kyanovodíku s podrobným vysvětlením.

Kyanovodík známý jako kyselina prussová a je to těkavá, bezbarvá a extrémně toxická hořlavá kapalina s lineární strukturou s vazebným úhlem 1800. V tomto chemickém druhu je uhlík sp hybridizován s vazebnou konektivitou s vodíkem a dusíkem dvěma vazbami sigma a dvěma pí.

Několik otázek o struktuře a hybridizaci kyanovodíku je přesně zodpovězeno níže.

Hybridizační struktura HCN

Hybridizace kyanovodík lze snadno vysvětlit pomocí teorie valenčních dluhopisů (VBT). Chemickou vazbu mezi atomy lze určit pomocí VBT. Stejně jako teorie molekulárních orbitalů nebo teorie MO, VBT také zahrnovala kvantovou mechaniku.

Podle této teorie je vazba v jakémkoli chemickém druhu výsledkem překrývání mezi hybridním orbitalem skládajících se atomů. Dva atomy sdílejí své zpola vyplněné orbitaly, aby se překryly a vytvořily hybridní orbitaly. Dva atomy tvořící vazbu mají jeden nepárový elektron a po překrytí mezi orbitaly se dva nepárové elektrony z každého atomu spárují.

V HCN je uhlík spojen s dusíkem trojnou vazbou a vodík jednoduchou nebo sigma vazbou. Z této vazebné konektivity je zřejmé, že uhlík je sp hybridizován a v důsledku toho má kyanovodík lineární strukturu s vazebným úhlem 1800. Této hybridizace se účastní 2s a jeden 2p orbital atomu uhlíku. Jeden sp hybridní orbital z atomu uhlíku se kombinuje s 1s orbitalem atomu vodíku a další sp hybridní orbital se překrývá s jedním z p orbitalů mezi třemi p orbitaly atomu dusíku, které jsou ponechány jako nehybridizované nebo čisté p-orbitaly.

Sp hybridizace
SP Hybridizace.
Kredit: Wikimedia Commons

Hybridizaci HCN lze vypočítat pomocí následujícího vzorce.

  • Hybridizace= = GA + [VE – V – C]/2
  • Hybridizace HCN = 2+ (4-4-0)/2 = 2
  • GA= Skupiny atomů připojených k centrálnímu atomu
  • VE = Valenční elektrony centrálního atomu
  • V= Valence centrálního atomu
  • C= Kladný nebo záporný náboj molekuly.

Chcete-li vědět více, zkontrolujte: 7 Příklady tetraedrických molekul: Vysvětlení a podrobná fakta

Struktura HCN Lewis

Lewisova struktura nebo Lewisova tečka struktura pomáhá zjistit valenční elektrony nebo hybridizaci jakékoli sloučeniny.

Chcete-li zjistit Lewisova struktura HCN, valenční elektrony uhlíku, dusíku a vodíku by měly být počítány z jejich elektronové konfigurace. Valenční elektron vodíku, uhlíku a dusíku je 1, 4 a 5 v tomto pořadí.

Centrální atom uhlíku využívá své tři valenční elektrony k vytvoření trojné vazby s dusíkem a poslední valenční elektron k vytvoření jednoduché vazby s atomem vodíku. Podobně dusík využívá své tři valenční elektrony mezi pěti nejvzdálenějšími elektrony k vytvoření trojné vazby s uhlíkem a zbytek dvou valenčních elektronů zůstává jako nevázaný elektronový pár. Vodík se podílí na tvorbě jednoduché vazby s uhlíkem svými jedinými valenčními elektrony.

HCN hybridizace
Kyanovodík Lewisova struktura

 Chcete-li vědět více, postupujte takto: Je O2 trojitá vazba: Proč, jak, vlastnosti a podrobná fakta

Vazby HCN Sigma a Pi

Z hlediska hybridizace je vazebná konektivita centrálního atomu s každým atomem jasná. Centrální atom je uhlík a je sp hybridizován s lineární strukturou.0. Jakékoli kovalentní vazby se v podstatě skládají ze dvou elektronů z každého atomu tvořícího vazbu.

Uhlík je připojen k atomu dusíku třemi kovalentní vazby. Mezi těmito třemi vazbami je jedna vazba sigma a další dvě jsou vazby pí. Uhlík je také vázán s jedním atomem vodíku jednou sigma vazbou.

Sigma vazba je výsledkem překrytí dvou atomových orbitalů hlavou a vazba pí vzniká v důsledku bočního překrytí dvou atomových orbitalů. Sigma vazba je tedy mnohem silnější než pí vazba. Dvě vazby pí mezi uhlíkem a dusíkem se tvoří v důsledku bočního překrytí dvou orbitalů p (může být px a py nebo strx a pz nebo stry a pz). Zbytek orbitálu p (strz nebo stry nebo strx) podílí se na tvorbě sigma vazby s uhlíkem.

obrázek 16
HCN sigma a pí dluhopisy

 Chcete-li vědět více, zkontrolujte: 8+ Příklady mezimolekulárních sil: Podrobné vysvětlení

HCN polární nebo nepolární

Polarita [XNUMX] Jakákoli molekula závisí na rozdílu elektronegativity atomů a orientaci příslušných atomů v této konkrétní molekule.

Můžeme uvažovat polaritu a směr dipólového momentu každé vazby. Pro sigma vazbu mezi uhlíkem a vodíkem je uhlík polárnější než vodík (elektronegativita uhlíku je 2.55 a elektronegativita vodíku je 2.2 v Paulingově měřítku). Směr dipólového momentu je tedy od vodíku k uhlíku. Pokud vezmeme v úvahu trojnou vazbu mezi uhlíkem a dusíkem, můžeme vidět, že směr dipólového momentu z uhlíku na dusík jako dusík je polárnější než uhlík (elektronegativita dusíku je 3.04 v Paulingově měřítku).

Z výše uvedeného vysvětlení je jasné, že HCN je rozhodně polární molekula a její dipólový moment je 2.9D.

HCN POLARITA
Polarita HCN.
Kredit: Wikimedia Commons

Chcete-li vědět více, projděte si: CH2CL2 Lewisova struktura Proč, jak, kdy a podrobná fakta

Často kladené otázky (FAQ)

Je HCN rozpustný ve vodě?

Odpověď: Ano, HCN je rozpustný ve vodě, protože HCN je polární molekula a voda je také polární rozpouštědlo. HCN je tedy rozpustný ve vodě díky polární-polární interakci.

Je HCN kovalentní sloučenina nebo iontová sloučenina?

Odpověď: HCN je kovalentní sloučenina. Vodík je spojen s kyanidovým iontem jednoduchou kovalentní vazbou a v CN- uhlík je připojen k dusíku třemi kovalentními vazbami (1 sigma a 2 pí vazby).

Také čtení: