7 kroků na Lewisově struktuře N(ch3)3, hybridizace (vyřešeno!)

Trimethylamin (N(CH3)3) má atom dusíku (N) s pěti valenčními elektrony, z nichž každý je navázán na methylovou skupinu (CH3) s jedním valenčním elektronem z uhlíku (C). Lewisova struktura ukazuje tři jednoduché NC vazby a osamocený pár na dusíku, celkem 8 elektronů kolem N. Molekulární geometrie je trigonální pyramidální s úhly vazby mírně menšími než 109.5° v důsledku odpuzování párů osamělých párů-vazeb. Molekula je polární, ovlivněná osamoceným párem na dusíku a uspořádáním methylových skupin. K jeho reaktivitě a interakcím přispívá i elektronegativita N (3.04) vzhledem k C (2.55).

Tento článek obsahuje podrobné informace o Lewisově struktuře N(CH3)3. N(CH3)3 existuje při pokojové teplotě jako plyn. To je organická sloučenina, která má rybí zápach.

Lewisova struktura N(CH3)3 se skládá z centrálního atomu dusíku a tří methylových skupin obklopujících centrální atom. V Lewisově struktuře trimethylaminu je na centrálním atomu dusíku osamocený pár.

N(ch3)3 Lewisova struktura
N(ch3)3 Lewisova struktura

                                   

Molekulární vzorecN(CH3)3 nebo C3H9N
Chemický názevTrimethylamin
N,N-dimethylmethanamin
Osamělé páry na centrálním atomu1
Počet valenčních elektronů v N(Ch3)326
Molekulární geometrie N(CH3)3Trigonální pyramidální
Elektronová geometrie N(CH3)3Tetrahedrální
Bond Angle CNC108 stupňů
Rezonanční efektNezobrazovat rezonanci
Pravidlo oktetuDodržuje pravidlo oktetu
Formální poplatek0
Hybridizace centrálního atomuSp3
Polární nebo nepolárníPolární
Rozpustnost ve voděRozpustný ve vodě
Kyselé nebo zásaditéBasic
symetrický nebo asymetrickýAsymetrický
Charakteristika N(CH3)3

                 

Valenční elektrony v Lewisově struktuře N(CH3)3

v Lewisova struktura z trimethylaminu má centrální atom dusíku, uhlíku a vodíku 5,4, 1 a XNUMX elektron.

Typy atomůvalenční elektronyPočet atomůValenční elektrony v N(CH3)3
generátory dusíku515 * 1 = 5
Uhlík434 * 3 = 12
Vodík919 * 1 = 9
             26
Valenční elektrony v Lewisově struktuře N(CH3)3

takže počet valenčních elektronů v Lewis N(CH3)3 je 26

Jak nakreslit strukturu N(CH3)3 Lewis?

Lewisovy struktury jsou výkresy, které znázorňují vzory spojování ve směsi. Tyto struktury ukazují počet vazeb a také počet nevazebných elektronů přítomných ve sloučenině.

Lewisova struktura N(CH3)3 lze nakreslit v následujících krocích –

Krok 1: Vypočítejte počet valenčních elektronů

Valenční elektrony v centrálním atomu dusíku, uhlíku a vodíku jsou 5,4, 1 a XNUMX.

Typy atomůValence ele ctronyPočet atomůValenční elektrony v N(CH3)3
generátory dusíku515 * 1 = 5
Uhlík434 * 3 = 12
Vodík919 * 1 = 9
             26
Valenční elektrony v Lewisově struktuře N(CH3)3

Takže počet valenčních elektronů v trimethylaminu je 26.

Krok 2: Zjistěte centrální atom

Centrální atom v Lewisově struktuře je obvykle atom, který má ve sloučenině nejnižší index, takže dusík je centrální atom v N(CH3)3.

Kosterní struktura N(CH3)3 je –

obrázek 113
Skeletní struktura N(CH3)3

                            

Krok 3: Umístěte vazbu nebo elektronový pár mezi dusík a Atomy uhlíku a také atomy uhlíku a vodíku

Dusík tvoří 3 vazby se 3 atomy uhlíku v N(CH3)3 Lewisova struktura.

               

Krok 4: Kompletní oktet centrálního atomu dusíku

Po dokončení oktetu centrálního atomu vidíme, že centrální atom dusíku má osamocený pár elektronů.

                                 

Krok 5: Zkontrolujte stabilitu Lewisovy struktury zjištěním formálního náboje na atomech v N(CH3)3

Vzorec pro formální poplatek:

Formální náboj = valenční elektrony – 0.5*vazebné elektrony – nevazebné elektrony

Formální náboj na dusík:

Formální poplatek = 5 – 0.5*6 – 2

= 0

Formální náboj na dusíku je 0

Formální náboj na atomu uhlíku:

Formální poplatek = 4 – 0.5*8 – 0

= 0

Formální náboj na uhlíku je 0

Formální náboj na atomu vodíku:

Formální poplatek = 1 – 0.5*2 – 0

= 0

Formální náboj vodíku je 0

Protože formální náboj na všech atomech v N(CH3)3 je 0

Takže máme perfektní Lewisova struktura.

                                      

Kolik osamocených párů je přítomno v Lewisově struktuře N(CH3)3?

Vzorec k nalezení osamělých párů je –

Osamělé páry = 0.5* (valenční elektrony centrálního atomu – počet atomů připojených k centrálnímu atomu)

= 0.5*(5–3)

                   = 1

Takže počet osamělých párů přítomných na centrálním atomu dusíku je 1.

 

Dodržuje N(CH3)3 pravidlo oktetu?

N(CH3)3 obsahuje 26 valenčních elektronů. Všechny atomy v N(CH3)3 dokončily svůj oktet, jak je vidět z Lewisova struktura N(CH3)3. N(CH3)3 se tedy řídí oktetovým pravidlem.

Formální náboj na každém atomu v Lewisově struktuře N(CH3)3

Vzorec pro formální poplatek:

Formální náboj = valenční elektrony – 0.5*vazebné elektrony – nevazebné elektrony

Formální náboj na dusík:

Formální poplatek = 5 – o,5*6 – 2

= 0

Formální náboj na dusíku je 0

Formální náboj na atomu uhlíku:

Formální poplatek = 4 – 0.5*8 – 0

= 0

Formální náboj na uhlíku je 0

Formální náboj na atomu vodíku:

Formální poplatek = 1 – 0.5*2 – 0

= 0

Proč je úhel vazby CNC v N(CH3)3 108 stupňů?

V důsledku odpuzování mezi osamoceným párem přítomným na centrálním atomu dusíku a vázanými páry se tetraedrický úhel u trimethylaminu zmenšuje ze 109.5 stupňů na 108 stupňů.

obrázek 119
Úhel vazby v N(CH3)3

                                          

Jaká je hybridizace dusíku v N(CH3)3?

Hybridizaci centrálního atomu lze zjistit pomocí vzorce –

Hybridizační číslo = počet atomů připojených k centrálnímu atomu + počet osamocených párů přítomných na centrálním atomu

Hybridizační číslo pro dusík v N(CH3)3 = 3 + 1 = 4

takže hybridizace centrálního atomu dusíku v N(CH3)3 je sp3.

Jaká je molekulární a elektronová geometrie sloučeniny N(CH3)3?

Víme, že hybridizace centrálního atomu v N(CH3)3 je sp3 a 1 osamocený pár je přítomen na centrálním atomu dusíku

Takže podle notace AXnEx teorie VSEPR,

Kde -

A je pro centrální atom

X je pro okolní atomy, n je počet okolních atomů

E je pro osamocené páry na centrálním atomu, x je pro počet osamělých párů.

Notace AXnEx pro N(CH3)3 je AX3E1, protože dusík je vázán na tři methylové skupiny a má na sobě osamocený pár.

Nyní zápis AX3E1 odpovídá molekulární geometrii jako trigonální pyramida a elektronové geometrii jako tetraedrické v souladu s diagramem VSEPR.

Celkem doménObecný vzorecVázané atomyOsamělé páryMolekulární tvarElektronová geometrie
1AX10LineárníLineární
2AX220LineárníLineární
AX11LineárníLineární
3AX330Trigonal PlanárníTrigonal Planární
AX2E21ohnutýTrigonal Planární
AXE212LineárníTrigonal Planární
4AX440TetrahedrálníTetrahedrální
AX3E31Trigonální pyramidaTetrahedrální
AX2E222ohnutýTetrahedrální
AXE313LineárníTetrahedrální
graf VSEPR

takže molekulární geometrie N(CH3)3 je trigonální pyramida a elektronová geometrie je tetraedrická.

obrázek 120
Geometrie N(CH3)3

                                                

Proč je N(CH3)3 slabá báze?

N(CH3)3 je slabá báze kvůli přítomnosti objemných methylových skupin kolem centrálních atomů dusíku, což ztěžuje proton přiblížení se k navázání.  

Proč je trimethylamin polární sloučenina?

Elektronegativita dusíku je 3.0 a uhlíku 2.5

O molekule se říká, že je polární, když je rozdíl v elektronegativitě jejích atomů větší než 0.4

Rozdíl v elektronegativitě dusíku a uhlíku je 0.5

To znamená, že N(CH3)3 má kladné a záporné konce. Díky tomu je molekula N(CH3)3 v přírodě polární.

Je N(CH3)3 symetrický nebo asymetrický?

N(CH3)3 (trimethylamin) je asymetrická molekula, protože je to polární molekula a obsahuje kladné a záporné konce.

Je N(CH3)3 lineární?

Ne, N(CH3)3 má tvar trigonálního jehlanu.

Proč sloučenina N(CH3)3 nevykazuje rezonanci?

  • Rezonanci vykazují takové sloučeniny, ve kterých existuje možnost delokalizace elektronů.

V N(CH3)3 je osamocený pár lokalizován na centrálním atomu dusíku.

  • Pro zobrazení rezonance by všechny atomy měly ležet v jedné rovině. V N(CH3)3 je dusík sp3 hybridizované, takže všechny atomy neleží v jedné rovině.

To je důvod, proč sloučenina N(CH3)3 nevykazuje rezonanci.

Je N(CH3)3 čtyřstěnný?

Ano, elektronová geometrie N(CH3)3 je čtyřstěnná, protože pro elektronovou geometrii uvažujeme jak vázané atomy, tak i osamocené páry

Závěr:

Stručně řečeno, N(CH3)3 je polární sloučenina. Molekulární geometrie N(CH3)3 je trigonální pyramida, zatímco elektronová geometrie je tetraedrická. N(CH3)3 je zásadité povahy.

Také čtení: