11 Fakta o struktuře a vlastnostech Lewise KNO3

KNO3 je jedním z oxidačních činidel v raketovém palivu s molární hmotností 101.1032 g/mol. Níže stručně vysvětlíme Lewisovu strukturu KNO3 a další fakta.

Lewisova struktura KNO3 připomíná dusičnany. Protikationt dusičnanu lze považovat za draselný kation, který je spojen s jedním z atomů O, nikoli s centrálním atomem N. Takže zbytek vazby a hybridizace na N centru zůstává stejný jako atom N je sp² hybridizované.

V trigonálním rovinném tvaru KNO3 je jeden atom kyslíku spojen jednoduchou vazbou s N, stejně jako s K, a druhý atom O nese záporný náboj. Zaměřme se na některé důležité fakta o KNO3 jako Lewisova struktura, valenční elektrony a hybridizace v následující části s náležitým vysvětlením.

1.    Jak nakreslit Lewisovu strukturu KNO3

KNO3 Lewisova struktura může poskytnout představu o vazbě molekuly, valenčních elektronech a dostupnosti elektronů. Zkusme nakreslit KNO3 Lewisova struktura v několika krocích.

Počítání celkových valenčních elektronů –

Nejprve musíme vypočítat celkový počet valenčních elektronů pro KNO3. Musíme tedy spočítat valenční elektrony pro jednotlivé atomy a pak je sečíst. Takže celkové valenční elektrony přítomné v KNO3 Lewisova struktura je 1+5+(6*3) =24. Protože jsou přítomny tři atomy O.

Výběr centrálního atomu –

Nyní vyberte atom, který bude hrát centrální atom pro KNO3 Lewisova struktura. Rozhodujícím faktorem centrálního atomu je velikost atomu a také elektronegativita. Atomový poloměr N je větší než O a N je také elektropozitivnější než O. N je zde vybrán centrální atom.

Spokojenost s pravidlem oktetu –

Zde bychom měli zkontrolovat, zda všechny atomy dodržují pravidlo oktetu nebo ne, akumulací osmi elektronů ve svém valenčním obalu. Potřebné elektrony budou 2+8+8+8+8 = 34. Celkový počet valenčních elektronů je 24. Požadovaný počet vazeb v KNO3 tedy bude ½(34-24) = 5 vazeb.

Kontrola valence -

V tomto kroku jsme spojili každý atom s centrálním atomem požadovaným počtem vazeb. Zde je požadovaný počet vazeb 7, ale celkový počet atomů je 5, takže přidáváme násobné vazby, abychom uspokojili valenci příslušných atomů. Mezi N a jedním z atomů O je přítomna dvojná vazba.

Přiřaďte osamělé dvojice –

V posledním kroku po splnění valence jednotlivých atomů přiřadíme osamocené páry, které jsou extra valenčními elektrony přítomnými ve valenčním obalu. V této molekule obsahují atomy O pouze osamocené páry.

Tvar Lewisovy struktury KNO3

Každá molekula má svůj specifický tvar a závisí na teorii VSEPR. KNO3 má také geometrický tvar. Nyní můžeme podrobně diskutovat o tvaru struktury KNO3.

Konkrétní tvar molekuly KNO3 je trigonální rovinný. Tento tvar podporuje AX₃ typ molekuly. N je přítomen ve středu trigonálu a tři atomy O jsou přítomny ve třech různých vrcholech geometrie. Tento tvar je ideální pro KNO3, aby se zabránilo jakémukoli typu odpuzování.

Podle teorie VSEPR mají molekuly typu AX3 trigonální bipyramidový nebo rovinný tvar. Zde později je nejlepší montér pro KNO3. Atom K není přímo připojen k centrálnímu atomu, spíše je připojen k jednomu z atomů O. Takže K nemá žádný příspěvek v tomto druhu tvaru, je pouze kolem centrálního N.

Valenční elektrony KNO3

Počet elektronů zapojených do tvorby vazby, které jsou přítomny ve valenčním orbitalu, je známý jako valenční elektrony. Nyní podrobně diskutujte o molekule KNO3.

Molekula KNO3 má 24 valenčních elektronů. K má 1, N má 5 a každý atom O má 6 valenčních elektronů, protože patří do skupin IA, V a VIA v periodické tabulce. Jejich elektronická konfigurace valenčního obalu tedy bude [Ar]4s¹, [On] 2s²2p³, [On] 2s²2p⁴ pro K, N, respektive O.

Nyní vypočítejte celkové valenční elektrony přítomné v KNO3 Lewisova struktura

• Valenční elektrony pro jeden atom K = 1
• Valenční elektrony pro jeden atom dusíku = 5
• Valenční elektrony pro tři atomy O = 6*3 = 18
• Tedy celkový počet valenčních elektronů přítomných v KNO3 Lewisova struktura je, 1+5+18 = 24

KNO3 Lewisova struktura osamocených párů

Osamělé páry jsou nevázané elektrony přítomné ve valenčním orbitalu příslušných atomů. Promluvme si o tom, který atom obsahuje osamocené páry v molekule KNO3.

V molekule KNO7 je přítomno celkem 3 párů osamocených párů. Všechny osamocené páry patří pouze atomům O. Protože všechny valenční elektrony atomu N se využívají při tvorbě vazby a nejsou k dispozici žádné nevázané elektrony. O je ze skupiny 16. prvku a má osamocené páry.

Každý atom O obsahuje jiný počet osamocených párů. Nyní vypočítejte osamocené páry.

•  Atomy O mají dva osamocené páry, které jsou dvojnou vazbou s N
• Další O má také dva osamocené páry, které jsou připojeny k místu K.
• Záporný náboj obsahující atomy O má tři osamocené páry.
• Takže celkový počet osamělých párů = 2+2+3 = 7 párů.

KNO3 Lewisova struktura formální náboj

Formální náboj může předpovědět náboj v molekule, který se může objevit na konkrétním atomu. Nyní spočítáme formální náboj jednotlivých atomů molekuly KNO3.

Formální poplatek za KNO3 není nulový. Protože jeden z N a O jsou nabité a sdílejí částečnou iontovou vazbu. Tuto výši poplatku lze tedy předvídat podle formálního poplatku. Při výpočtu formálního náboje musíme předpokládat, že N a O mají stejnou elektronegativitu.

Vzorec, který zde můžeme použít, FC = Nv – Nl.p. -1/2 Nb.p.

Formální obvinění skončilo,

• N = 5-0-(8/2) = +1,
• dvojná vazba O = 6-4-(4/2) = 0,
• K-vázaný O = 6-4-(4/2) = 0,
• poslední O = 6-6-(2/2) = -1

Molekula je tedy neutrální, protože negativní a pozitivní náboje mohou neutralizovat nábojový efekt.

KNO3 pravidlo oktetu Lewisovy struktury

Každý atom se řídí oktetovým pravidlem tím, že dokončí svůj valenční orbital po vytvoření kovalentní vazby. Pravidlo oktetu KNO3 bude diskutováno níže.

K, N a O doplňují svůj valenční orbital tvorbou vazby a sdílením elektronů s vhodným počtem elektronů. Elektronická konfigurace K, N a O jsou [Ar]4s¹, [On] 2s²2p³a [He]2s²2p³ respektive. Potřebují tedy jeden, tři a dva elektrony.

K je blokový prvek s, takže k dokončení svého oktetu potřebuje ještě jeden elektron a sdílí vazbu s atomem O. Centrální N potřebuje tři další elektrony a vytvořilo tři vazby se třemi O k dokončení oktetu. Každý atom O doplňuje svůj oktet sdílením elektronů v kovalentních vazbách.

Úhel vazby KNO3

Každá molekula má svůj vlastní vazebný úhel mezi centrálním a okolními atomy pro správnou orientaci uspořádání. Pojďme si krátce probrat úhel vazby KNO3.

Vazebný úhel KNO3 je 120⁰, který dokonalý vazebný úhel pro trigonální rovinnou molekulu. Je tedy jasné, že pro odchylku úhlu není přítomno žádné odpuzování nebo sterické shlukování. Hodnota tohoto vazebného úhlu mezi ONO skupinou. Hodnota úhlu také internuje hybridizaci centrálního N.

Vazebný úhel pro molekulu typu AX3 je 120⁰ pro trigonální rovinu. Hodnota se odchyluje pouze tehdy, když mezi atomy a osamělými páry existuje nějaké stérické shlukování. Ale v molekule KNO3 jsou tři atomy O daleko od sebe, takže není šance na shlukování a vazebný úhel zůstává stejný.

Rezonance Lewisovy struktury KNO3

Delokalizace elektronového mraku prostřednictvím různých kanonických forem je známá jako rezonance. Jak došlo k delokalizaci elektronů v molekule KNO3, je diskutováno níže.

K rezonanci došlo v molekule KNO3 od elektronově bohatého O centra k elektronově deficitnímu N místu. O nese záporný náboj, takže má dostatek elektronových mraků pro delokalizaci prostřednictvím různých kanonických forem molekuly. Molekula je rovinná, takže k rezonanci dochází velmi snadným způsobem.

Všechny tři struktury jsou různé kanonické formy molekuly KNO3. I a II jsou podobné a mají větší příspěvek k rezonanci, protože mají větší stabilitu. Protože mají větší počet kovalentních vazeb a záporný náboj na elektronegativním atomu. Struktura III je nejméně stabilní.

KNO3 hybridizace

Pro vytvoření kovalentní vazby s různými energizovanými orbitaly podstoupí hybridizaci za vzniku ekvivalentního hybridního orbitalu. Nyní podrobně diskutujte o hybridizaci KNO3.

Centrální N je sp² hybridizované, protože počet zahrnutých orbitalů je 3.

Proč a jak je KNO3 sp² hybridizované?

Pokud je centrální atom jakékoli molekuly zapojen do tří orbitalů v hybridizaci a tvoří pouze sigma vazbu, pak bude sp² hybridizované.

Vzorec použitý pro hybridizaci je, H = 0.5 (V+M-C+A), kde H = hodnota hybridizace, V je počet valenčních elektronů v centrálním atomu, M = obklopené monovalentní atomy, C=č. kationtu, A=č. aniontu. Hybridizace centrálního N v KNO3 je tedy ½(5+0+0+1) = 3(sp²)

Při hybridizaci uvažujeme pouze sigma vazbu, nikoli π nebo jakýkoli druh vícenásobných vazeb. To je omezení hybridizace. Všechny atomy O jsou přímo připojeny k centrálnímu N, takže se účastní hybridizace, nikoli K, protože je spojen s jedním z atomů O.

Molární hmotnost KNO3

Molární hmotnost je přesná hmotnost molekuly včetně molární hmotnosti jednotlivých atomů. Vypočítejme molární hmotnost KNO3.

Molární hmotnost KNO3 je 101.1032 g/mol. Tato hodnota vychází z molární hmotnosti jednotlivých atomů a součtové hodnoty. Molární hmotnost je vždy definována v g/mol. Je definováno, kolik gramů molekuly je přítomno na mol.

Proč a jak je molární hmotnost KNO3 101.1032 g/mol?

Tato přesná hodnota pochází ze součtu hodnoty atomové hmotnosti jednotlivého atomu. Nyní vypočítejte každou molární hmotnost zvlášť.

• Hodnota atomové hmotnosti K je 39.0983
• Atomová hmotnost N je 14.0067
• Atomová hmotnost O je 15.999
• Nyní jsou přítomny tři atomy o, takže molární hmotnost molekuly KNO3 je 39.0983 + 14.0067 + (15.999*3) = 101.1032 g/mol.
• Výpočet se provádí pro 1 mol kompozice

Z výše uvedeného výpočtu tedy můžeme usoudit, že v 101.1032 mol je přítomno 3 g KNO1. Takže pro reakci 1:1 KNO3 a jakékoli jiné molekuly musíme vzít 101.1032 g molekuly KNo3.

Je KNO3 an elektrolyt?

Když je molekula ionizována ve vodě a vede elektřinu, měla by se nazývat elektrolyt. Nyní se podívejte, zda je KNO3 elektrolyt nebo ne.

KNO3 je elektrolyt. Ve svém vodném roztoku může vést elektřinu. Režim procházející elektřiny není tak vysoký, takže se chová jako střední elektrolyt. KNO3 je sůl a každá sůl je elektrolyt.

Proč a jak je KNO3 elektrolyt?

KNO3 může být ionizován ve vodném roztoku pro přenos elektřiny.

KNO3 je elektrolyt, protože se ionizuje ve formě K⁺ a žádná₃^- ve vodném roztoku. Mobilita K⁺ je tak vysoký kvůli iontovému náboji a také dusičnan je anion s lepší elektrickou vodivostí, protože je zde rezonance s dusičnanem a jsou přítomny elektronegativní atomy O.

Takže, když je KNO3 rozpuštěn ve vodném roztoku, je ionizován za vzniku příslušného kationtu a aniontů. Z tohoto důvodu se roztok nabíjí a přenáší elektřinu, takže KNO3 se může chovat jako elektrolyt.

Syntéza KNO3 Lewisova struktura

KNO3 je ve svém fyzikálním stavu bíle zbarvená krystalická pevná sůl. Bod varu, stejně jako bod tání, je velmi vysoký asi 653 K a 607 K.

• Syntetická metoda přípravy KNO3 je kombinací dusičnanu amonného s hydroxidem draselným.
• NH₄NE₃(aq) + KOH(aq) = NH₃(g) + KNO₃(aq) + H₂O (l)
• Jiný způsob je bez tvorby amoniaku jako vedlejšího produktu, reakcí dusičnanu amonného s chloridem draselným.
• NH₄NE₃(aq) + KCl(aq) = NH₄Cl(aq) + KNO₃(tady)

KNO3 má ve své mřížkové formě ortorombickou krystalovou strukturu a při vyšších teplotách se mění na trigonální.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Molekula KNO3 je silná molekula elektrolytu, její vodný roztok vede elektřinu. Je to kovalentní molekula s částečně nabitým nábojem.

Také čtení:

• Struktura Mgs Lewis
• Sro Lewis struktura
• Lewisova struktura Gai3
• Lewisova struktura F2
• Lewisova struktura Brcl5
• Bcl3 Lewisova struktura
• Ch3oh Lewisova struktura
• Al3 Lewisova struktura
• Clo2 Lewisova struktura
• Lewisova struktura Mg2

Biswarup Chandra Dey

Ahoj……já jsem Biswarup Chandra Dey, dokončil jsem magisterské studium chemie na Central University of Punjab. Mým oborem je anorganická chemie. Chemie není jen o čtení řádek po řádku a memorování, je to koncept, kterému lze snadno porozumět, a zde s vámi sdílím koncept chemie, který se učím, protože o znalosti stojí za to se o ně podělit.