Struktura HNO2 Lewis, charakteristika: 19 faktů, které byste měli vědět

V tomto článku se podrobně seznámíme s Lewisovou strukturou HNO2 a mnoha dalšími charakteristickými rysy.

HNO2 Lewisova struktura nebo kyselina dusitá je anorganická kovalentní molekula. HNO2 Lewisova struktura je sice středně kyselá ve vodném roztoku, ale chová se jako silná kyselina.. centrální atom dusíku v kyselině dusité je sp2 hybridizované, ale geometrie kolem centrálního N je ohnutá. Konjugovaná báze dusitanu kyseliny dusité je vysoce rezonančně stabilizovaná az tohoto důvodu je kyselina silná.

V kyselině dusité je přítomna dvojná vazba mezi N a O a další O je jednoduchá vazba s centrálním N a H je připojen k jednomu z atomů O, který tvoří jednoduchou vazbu s N. Konjugovaná sloučenina dusíku kyselina je oxid dusný, který je známý jako rajský plyn.

Některá fakta o Hnoxnumx

Fyzikální stav Lewisovy struktury HNO2 je kapalný. Barva HNO2 je světle modrá. Kyselina dusitá má hodnotu molární hmotnosti je X. Hustota Lewisovy struktury HNO2 je 1 g/ml.

Kyselina dusitá může být připravena rozpuštěním oxidu dusného.

N2O3 + H2O = 2HNO2

1.    Jak nakreslit Lewisovu strukturu HNO2?

Hnoxnumx Lewisova struktura se skládá ze dvou atomů O, jednoho N a jednoho H atomu. Lewisova struktura HNO2 nám pomáhá najít různé kovalentní charakteristiky kyseliny dusité.

Existuje několik kroků, které musíme dodržet kreslení Lewisovy struktury HNO2.

Nejprve bychom měli spočítat valenční elektrony pro kresbu Lewisovy struktury HNO2. Zde pouze vypočítáme valenční elektrony pro každý substituent přítomný v Lewisově struktuře HNO2 a sečteme je.

Valenční elektrony pro Atomy N, O a H jsou 5,6, 1 a XNUMX respektive. Protože jsou skupinové prvky VA, VIA a IA. Takže valenční elektrony přítomné v Lewisově struktuře HNO2 jsou  5+(2*6)+1 = 18 elektronů.

Nyní ve 2nd krok, musíme vybrat atom, který bude centrálním atomem pro Lewisovu strukturu HNO2. Velikost N je větší než atomy O a H a také elektronegativita N je menší než O, takže musíme N považovat za centrální atom pro HNO2. Lewisova struktura.

V 3rd krok, musíme zkontrolovat všechny atomy by měly dodržovat oktetové pravidlo pro stabilizaci. Podle oktetového pravidla by měl blokový prvek obsahovat dva elektrony ve valenčním obalu a prvek bloku p by měl obsahovat osm elektronů ve svém valenčním obalu. H je prvek bloku s, zatímco O a N jsou prvky bloku p.

Elektrony by tedy měly být vyžadovány podle oktetového pravidla v Lewisově struktuře HNO2, (8*3) +2 = 26 elektronů. ale valenční elektrony pro Lewisovu strukturu HNO2 jsou menší než potřebné elektrony. Tedy požadovaný počet elektronů 26-18 = 8 elektronů by měly být akumulovány 8/2 = 4 dluhopisy.

Nyní bychom měli 4 vazby v Lewisově struktuře HNO2 spojit všechny atomy s centrálním atomem. Ale H je připojen k atomu O v Lewisově struktuře HNO2.

V posledním kroku bychom měli zkontrolovat, že po přidání požadovaného počtu vazeb by měla být splněna veškerá valence atomů. V případě potřeby přidáme více vazeb.

Přidáme dvojnou vazbu mezi atomy O a N. Také jsme přidali osamocené páry nad atomy N a O po vytvoření vazby, abychom získali jasný obrázek o Lewisově struktuře HNO2.

2.      Tvar Lewisovy struktury HNO2

Tvar Lewisovy struktury HNO2 závisí na teorii VSEPR. AX2 Molekula typu s osamoceným párem nad centrálním atomem má vždy trigonální pyramidální strukturu, ale pokud je přítomen nějaký odchylkový faktor, změní svou geometrii.

Tvar HNO2

Podle teorie VSEPR (Valence Shell Electrons Pair Repulsion) je molekula AX2 typu s osamoceným párem nad centrálním atomem by měla být přijata trigonální pyramidální struktura. Ale v Lewisově struktuře HNO2 je mezi atomy N a O přítomen dvojník a N a O oba obsahují osamocené páry.

Dochází tedy k masivnímu odpuzování párů vazeb - dochází k odpuzování jednotlivých párů a díky minimalizaci tohoto odpuzování centrální tom přeskupí geometrii do ohnutého tvaru. Je zde přítomen odchylkový faktor, takže geometrie HNO2 se také odchýlila od původní.

3.    Valenční elektrony HNO2

Valenční elektrony pro Lewisovu strukturu HNO2 jsou součtem valenčních elektronů jednotlivých atomů, které jsou přítomny v HNO2.

Centrálním atomem Lewisovy struktury HNO2 je N, což je prvek skupiny VA a ve svém valenčním obalu má pět valenčních elektronů. Dalším důležitým atomem O je skupina 16th  prvek, a proto má ve svém nejvzdálenějším orbitalu, což jsou orbitaly 2s a 2p, šest valenčních elektronů.

Všichni víme, že H má pouze jeden elektron. Celkové valenční elektrony pro Lewisovu strukturu HNO2 jsou tedy součtem jednotlivých atomů a hodnoty je, 1+(6*2)+5 = 18 elektronů.

4.    HNO2 Lewisova struktura osamocených párů

V Lewisově struktuře HNO2 obsahuje N, stejně jako O, osamocené páry. Protože pouze N a O mají přebytek valenčních elektronů po vytvoření vazby

N má ve valenčním orbitalu pět elektronů a stabilní valence N jsou tři. Takže po vytvoření tří po sobě jdoucích vazebných párů má ve svém valenčním orbitalu dva elektrony a existují jako osamocený pár.

O má ve svém valenčním obalu sis elektrony a O je divalentní, takže po vytvoření dvou po sobě jdoucích vazebných párů obsahuje také dva osamocené páry.

H je nedostatek osamělého páru v Lewisově struktuře HNO2.

5.    HNO2 pravidlo oktetu Lewisovy struktury

Každá kovalentní molekula se řídí oktetovým pravidlem pro získání stability dokončuje svůj valenční obal. Každý atom v HNO2 Lewis struktura by se měla řídit pravidlem oktetu.

H je blokový prvek s elektronickou konfigurací 1s1 a jeho valenční orbital je s. Podle oktetového pravidla by měl blokový prvek splnit svůj orbital s o dva elektrony, protože orbital s obsahuje podle Hundova pravidla multiplicity maximálně dva elektrony.

 H sdílí svůj jeden elektron s jedním elektronem O za vzniku stabilní kovalentní vazby. Nyní má H dva elektrony ve svém valenčním orbitalu sdílením vazby a dokončením svého oktetu.

Prvek bloku p by měl doplnit svůj valenční obal o šest elektronů, protože orbital p může obsahovat a maximálně šest elektronů protože má tři dílčí slupky a orbital s obsahuje dva elektrony, protože má pouze jednu podslupku.

Elektronická konfigurace N a O jsou [He]2s22p3 a [On] 2s22p4. Takže z elektronické konfigurace můžeme říci, že k dokončení oktetu potřebuje tři další elektrony a O potřebuje další dva elektrony ve valenčním obalu.

V Lewisově struktuře HNO2 N vytvořilo tři vazby, dvě sigma vazby a jednu π vazbu pomocí tří elektronů ze svého orbitalu p. Jedna vazba sdílí dva elektrony a tři vazby sdílejí šest elektronů, takže je naplněn p orbital N a doplňuje svůj oktet.

O vytvořilo dvě vazby, jedno O vzniklo jedna sigma a jedna π vazba a další O tvořily dvě sigma vazby. Takže, čtyři elektrony budou akumulovány dvěma sigma vazbami a O použil dva elektrony ze svého p orbitalu pro vytvoření vazby a zbytek čtyř elektronů existuje jako osamocené páry. Takže také O doplnit jeho oktet v Lewisově struktuře HNO2.

6.    HNO2 Lewisova struktura formální náboj

Formální náboj Lewisovy struktury HNO2 se vypočítá tak, aby se zkontroloval jakýkoli druh náboje v molekule. Je to hypotetický koncept, který uvažuje stejnou elektronegativitu pro každý atom v Lewisově struktuře HNO2.

Vzorec, který můžeme použít k výpočtu formálního poplatku, FC = Nv - Nlp -1/2 Nbp

Kde Nv je počet elektronů ve valenčním obalu nebo nejvzdálenějším orbitalu, Nlp je počet elektronů v osamoceném páru a Nbp  je celkový počet elektronů, které se podílejí pouze na tvorbě vazby.

Formální náboj N je 5-2-(6/2) = 0

Formální náboj O je 6-4-(4/2) = 0

Formální náboj H je 1-0-(2/2) = 0

Celkový formální náboj HNO2 je nulový, takže můžeme usoudit, že Lewisova struktura HNO2 je neutrální.

7.    HNO2 úhel Lewisovy struktury

Vazebný úhel je proměnný s ohledem na atomy N a O v Lewisově struktuře HNO2. Geometrie se liší kolem atomů O a N.

Úhel vazby HNO2

Hybridizace kolem centrálního N je sp2 a nejlepší úhel pro sp2 hybridizovaná molekula je 1200 pokud přijmou trigonální rovinnou geometrii. Ale kvůli sterickému odpuzování molekula mění svůj tvar a mění také svůj vazebný úhel.

Aby se zabránilo odpuzování, je úhel vazby kolem centrálního N také snížen z původní hodnoty na 1100. Druhý vazebný úhel kolem atomu O je jako molekula vody a úhel vazby je 1020 kvůli přítomnosti dvou párů osamělých párů.

8.    HNO2 Lewisova struktura rezonance

Existují různé kanonické Skeltonovy formy HNO2 Lewisových struktur, kde může docházet k delokalizaci elektronových mraků.

Rezonanční struktury HNO2

Struktura I je stabilnější než struktura II, protože obě molekuly obsahují stejný počet kovalentních vazeb, ale ve struktuře II kladný náboj je na elektronegativním O atom, což je destabilizační faktor.

9.    HNO2 hybridizace

Centrální atom dusíku v Lewisově struktuře HNO2 je sp2 hybridizované.

Hybridizace N se vypočítá podle následujícího vzorce:

H = 0.5 (V+M-C+A), kde H= hybridizační hodnota, V je počet valenčních elektronů v centrálním atomu, M = obklopené monovalentní atomy, C=č. kationtu, A=č. aniontu.

Hybridizace N je tedy ½(5+1) = 3(sp2)

Struktura           Hybridizační hodnota  Stav hybridizace centrálního atomu             Úhel vazby
Lineární           2sp /sd / pd         1800
Planner trigonal  3sp2     1200
Tetrahedrální        4sd3/ sp3       109.50
Trigonální bipyramidový  5sp3d/dsp3                      900 (axiální), 1200(rovníkový)
Osmistěn        6sp3d2/d2sp3        900
Pětiúhelníkový bipyramidový7sp3d3/d3sp3       900, 720

Pokud je počet hybridních orbitalů zapojených do hybridizace 3 pak by to mělo být sp2 hybridizované.

Hybridizace HNO2

Z krabicového diagramu centrálního N můžeme říci, že uvažujeme pouze sigma vazbu při hybridizaci, ne vazby π ani jiné násobné vazby, ale také bereme v úvahu osamocené páry také tak, jak existují ve valenčním obalu, takže osamocené páry se vždy účastní hybridizace.

10.  Je HNO2 polární nebo nepolární?

HNO2 je polární molekula.

Tvar molekuly je asymetrický, takže neexistuje žádná šance na vyrušení dipólového momentu a je přítomen výsledný dipólový moment, který činí molekulu polární.

11.  Rozpustnost HNO2

HNO2 je rozpustná v následujících rozpouštědlech:

  • Stabilní estery
  • CCl4
  • voda
  • Benzen

12.  Je HNO2 rozpustná ve vodě?

Ano, HNO2 je rozpustná ve vodě

Jak víme, „podobné se rozpouští jako“ a jako polární molekula HNO2 je rozpustná ve vodě jako polární rozpouštědlo.

závěr

HNO2 je středně silná anorganická kyselina, jejíž konjugovaná báze je poměrně stabilní a konjugovaná sloučenina působí jako rajský plyn.

Přejděte na začátek