Tento článek obsahuje Lewisovu strukturu NH4+ a její hybridizaci, tvar, úhel vazby a podrobné vysvětlení. V Lewisově struktuře NH4+, molekula je sp3 hybridizovaný a má vazebný úhel 109.50, takže tvar molekuly je čtyřstěnný. Tato struktura nemá dvojnou vazbu, takže molekula nemohla vykazovat jinou rezonanční strukturu. V této molekule je nedostatek elektronů oproti N. Kladný náboj je tedy pouze na N.
Některá fakta o NH4+
NH4+ je známý jako amonný ion. Je to kationtová forma amoniaku. Molární hmotnost amonného iontu je 18.039 g/mol. Amonný iont je bílá a rozpustná sůl. Amonný ion se chová jako slabá kyselina. Hodnota pka je 9.25. Konjugovanou bází je amoniak.
Při protonaci amoniaku se syntetizují amonné ionty.
Během metabolismu zvířat vznikají jako vedlejší produkt amonné ionty. Amonné ionty se chovají podobně jako alkalické kovy.
Způsob kreslení Lewisovy struktury pro NH4+
Vždy počítáme celkový valenční elektron pro každou molekulu nakreslete jeho Lewisovu strukturu.
V NH4+ Lewisova strukturaje přítomen jeden atom N a čtyři atomy H. O centrálním atomu rozhoduje elektronegativita, ale čtyři atomy H obklopují jeden atom N. Takže centrální atom je zde N. Všechny atomy H tvoří jednoduchou vazbu s atomem N. Přes N je nedostatek elektronů, takže kladný náboj molekuly spočívá pouze na N.
Oktet H je dokončen vytvořením jednoduché vazby s N. Nyní. Sečetli jsme valenční elektrony atomů N a čtyř atomů H. Amonný iont je kationtový, takže stejný počet elektronu, který je jeden elektron, by měl být z této molekuly odstraněn. Po vytvoření jednoduché vazby v této molekule není žádný osamocený pár. Kladný náboj je kladen na N, aby se dokončil jeho oktet, takže zde není třeba dávat dvojnou nebo trojnou vazbu.
N má ve svém nejvzdálenějším orbitálu pět elektronů. Ale zde pouze čtyři elektrony vytvářejí vazbu čtyři sigma se čtyřmi na každém atomu H. Kladný náboj tedy spočívá na atomu N. Každý atom H má jeden elektron a jsou pro jednoduchou vazbu s jedním elektronem atomu N.
NH4+ tvar Lewisovy struktury
In NH4 + Lewisova struktura ,čtyři atomy H obklopují centrální atom N. Tvar této molekuly je čtyřstěnný. Čtyři atomy H jsou přítomny ve čtyřech rozích tetraedrického místa.
Jsou přítomny čtyři atomy H, takže struktura může být čtvercový plánovač, ale v geometrii čtvercového plánovače bude vazebný úhel molekuly 900. V tetraedrické geometrii je vazebný úhel 109.50. Zvýšení úhlu vazby sníží odpuzování, protože atom N je malý. The tvar molekuly také indikuje hybridizaci.
Opět, z teorie VSEPR, celkový počet elektronů pro tuto molekulu je (5+4-1) = 8, takže struktura molekuly s počtem elektronů 8 je tetraedrická.
NH4+ valenční elektron
NH4 + Lewisova struktura rozložení elektronů v N je 1s22s22p3, a atom H je 1s1. Existuje tedy pět valenčních elektronů pro atom N a jeden pro atom H. Ale v tomto amonném iontu je kladný náboj, což zde znamená nedostatek elektronů. N daruje svůj jeden elektron. Valenční elektrony N jsou čtyři a pro čtyři atomy H je celkový počet valenčních elektronů 4. Celkový valenční elektron amonného iontu je tedy 4+ (1*4) = 8.
NH4+ Lewisova struktura formální poplatek
Následující vzorec může vypočítat formální náboj jakékoli molekuly,
FC = Nv - Nlp. -1/2 Nbp
Nv = počet elektronů ve valenčním obalu volného atomu
Nlp = počet elektronů v osamoceném páru
Nbp = počet elektronů zapojených do tvorby vazby.
FC atomu H = 1-0-2/2 = 0
FC atomu N = 5-0-8/2 = 1
NH4 + Lewisova struktura protože molekula je iontovým druhem, bude na molekule formální náboj rovný počtu kladných nábojů, což je 1.
Obecně je formální náboj roven jeho náboji pro iontové druhy.
Počet osamělých párů v NH4+ Lewisova struktura
NH4 + Lewisova struktura po vytvoření vazby, pokud jsou v jediném obalu páry elektronů, je považován za osamocený pár pro jednotlivý atom.
Mezi pěti valenčními elektrony N tvoří čtyři z nich vazbu se čtyřmi atomy H v této molekule. Atom H obsahuje pouze jeden elektron. Není tedy šance, že H obsahuje osamělý pár. Jeden elektron N ve valenčním obalu je darován. V molekule tedy chybí osamocené páry.
Hybridizace NH4+
Hybridizace je míšení atomových orbitalů podobné a různé energie za vzniku nových hybridních orbitalů.
NH4 + Lewisova struktura pro hybridizaci NH4+ bychom měli počítat valenční elektron centrálního atomu, kterým je N. V základním stavu je rozložení elektronu N 1s22s22p3.
V vzrušený stav, daruje jeden elektron ze svého p orbitální a jeden elektron od s orbital se posune na tento prázdný p orbital. Tímto způsobem má ve svém valenčním obalu čtyři jednotlivé nepárové elektrony. Tyto čtyři nepárové elektrony, jeden z orbitalu s a jeden z p orbitalu pod hybridizací se čtyřmi jednotlivými elektrony o čtyřech atomech H.
Po smíchání těchto orbitalů vznikl nový hybridní orbital sp3 je vytvořen. Hybridizace této molekuly je tedy sp3.
Molekula je sp3 hybridizovaná, takže struktura molekuly je tetraedrická. Zde se při hybridizaci uvažuje pouze sigma vazba.
Centrální atom N je s jednoduchou vazbou a je obklopen pouze čtyřmi atomy H.
| Struktura | stav hybridizace centrálního atomu | Úhel vazby |
| Lineární | sp /sd / pd | 1800 |
| Planner trigonal | sp2 | 1200 |
| čtyřstěn | sd3/ sp3 | 109.50 |
| Trigonální bipyramidový | sp3d/dsp3 | 900 (axiální), 1200(rovníkový) |
| Osmistěn | sp3d2/d2sp3 | 900 |
| pětiúhelníkový bipyramidový | sp3d3/d3sp3 | 900, 720 |
Opět z tabulky vidíme, že molekula čtyřstěnného tvaru bude sp3 hybridizované. Takže amonný ion je sp3 hybridizované.
NH4+ úhel vazby
Protože je centrální atom N sp3 hybridizován v amonném iontu, očekává se, že úhel vazby HNH bude 109.50.
V NH4 Lewisova struktura neexistuje žádná odchylka od těchto původních dat, protože v této molekule nejsou přítomny žádné osamocené páry, takže neexistuje žádná šance na odpuzování párů osamělý pár-vazba. Kromě toho má N malou velikost a čtyři atomy H jsou připojeny jednoduchou vazbou. Díky většímu vazebnému úhlu nedochází k odpuzování.
Teorie VSEPR a hybridizační tabulka potvrzují, že vazebný úhel v amonném iontu je 109.50.
NH4+ oktetové pravidlo
Oktetovým pravidlem je dokončit valenční slupku darováním nebo přijetím elektronů a získáním nejbližší konfigurace vzácných plynů.
NH4 + Lewisova struktura H má jeden elektron. Tvoří kovalentní vazbu s N sdílením jednoho elektronu a dokončení jeho oktetu a získání elektronické konfigurace jako He. N má ve svém valenčním orbitalu pět elektronů. V amoniu tvoří iont N čtyři sigma vazby se čtyřmi atomy H sdílením jednoho elektronu. Jeho oktet ale není naplněn. K uspokojení jeho oktetu je zapotřebí jeden elektron. Kladný náboj tedy spočívá pouze na atomu N. Tímto způsobem N a H dokončí svůj oktet.
NH4+ rezonanční struktura
NH4 + Lewisova struktura neobsahuje žádnou π vazbu. Takže nemůžeme nakreslete rezonanční strukturu jeho příčinou není šance na posun elektronických mraků. I když není přítomen žádný osamocený pár elektronové hustoty, můžeme je posunout a nakreslit rezonující strukturu.
Použití NH4+
- Amonný iont udržuje acidobazickou rovnováhu v lidském těle. Ledviny produkují amonné ionty, které se spojují s mnoha anionty v těle, aby se udržela acidobazická rovnováha.
- Pomocí amonného iontu můžeme syntetizovat kvartérní amoniovou sůl, kterou lze použít v katalyzátorech fázového přenosu v mnoha organických reakcích.
- Amonná sůl je vysoce rozpustná ve vodě, s využitím této skutečnosti je můžeme použít jako čisticí prostředek, povrchově aktivní látku atd.
- Je to dobrý zdroj dusíku pro mnoho rostlin, takže ho můžeme použít v půdě, ale v omezujících podmínkách bude přebytek jedovatý.
Porovnejte délku NH v NH3 a NH4+.
NH4+ , 5+4-1 = 8 (tetraedrický), NH3 5+3 = 8 (čtyřstěnný)
Pomocí VSEPR, oba NH3 a NH4+ by měl mít čtyřstěnnou strukturu. V obou případech by atomy N měly být v sp3 hybridizované. V NH3, protože hybridní orbitální výhra, ve které je přítomen osamocený pár, má větší charakter „s“ (Bentovo pravidlo), hybridní orbital N směřoval ke 3 atomům H v NH3 bude mít menší znak „s“ wrt sp2. To je na rozdíl od případu amonia, kde všechny hybridní orbitaly N jsou sp3 hybridizované. Thu délka NH v NH3 bude delší.
Porovnejte kyselý charakter NH3 a NH4+.
Amoniak je zásaditý, má osamocený pár, který lze darovat na jakékoli volné místo jiných druhů, takže se chová jako Lewisova základna.
Ale v amonném iontu nebude žádný osamělý pár a má kladný náboj a má proton navíc, takže může tento proton snadno uvolnit a chovat se jako kyselina.
Porovnejte vazebný úhel NH3NH4+a NH2-.
NH4+ > NH3 > NH2-
Pro amonný iont neexistuje žádný osamocený pár, v molekule amoniaku je jeden osamocený pár a pro amino ion jsou dva páry osamělého páru. Jak se zvyšuje počet osamělých párů, zvyšuje se také odpuzování a pro minimalizaci odpuzování se zmenšuje vazebný úhel.
Často kladené otázky
Jaká je Lewisova struktura iontu NH4+?
Lewisova struktura NH4+ (Amonný iont) skládá se z centrální atom dusíku obklopený čtyřmi atomy vodíku, všechny spojené jedním kovalentní vazbas. Nejsou tam žádné osamělé páry dusík atom v této struktuře. Kladný náboj pochází z ztráta jednoho valenčního elektronu dusíkem k dosažení stabilní oktet struktura.
Jak se teorie VSEPR vztahuje na strukturu NH4+ Lewis?
Podle VSEPR (Odpuzování elektronového páru Valence Shell) teorie je tvar molekuly určen podle odpuzování mezi elektronové páry in jeho valenční skořápka. Pro NH4+, všechny čtyři valenční elektronové páry jsou spojeny, což má za následek čtyřstěn molekulární geometrie.
Jaký je formální náboj na Lewisově struktuře NH4+?
Formální poplatek na Lewisově struktuře NH4+ je +1. To se vypočítá odečtením celkového počtu valenčních elektronů v izolované atomy z celkového počtu valenčních elektronů v molekule s uvažováním jak vazebných, tak i nevazebné elektrony.
Jak platí oktetové pravidlo pro strukturu NH4+ Lewis?
Projekt oktetové pravidlo uvádí, že atomy mají tendenci vytvářet vazby v takových způsob že každý atom má v sobě osm elektronů jeho valenční skořápka, podobný elektronová konfigurace of vzácný plyn. Ve struktuře NH4+ Lewis, centrální atom dusíku sdílení jeho pět valenčních elektronů se čtyřmi atomy vodíku, dosažení stabilní oktet struktura.
Jaká je molekulární geometrie Lewisovy struktury NH4+?
Projekt molekulární geometrie Lewisovy struktury NH4+ je čtyřstěnný. To je způsobeno čtyři atomy vodíku symetricky obklopující centrální atom dusíkus vazebné úhly přibližně 109.5 stupňů.
Jaká je elektronová geometrie Lewisovy struktury NH4+?
Projekt elektronová geometrie struktury NH4+ Lewis je také čtyřstěnný. To je proto, že elektronová geometrie zvažuje jak lepení, tak nevazebné elektronové párya v případě NH4+, všechny elektronové páry spojují se.
Jak se používají rezonanční struktury ve struktuře NH4+ Lewis?
Rezonanční struktury nejsou použitelné pro strukturu NH4+ Lewis. Rezonance nastává, když existují více platnými způsoby Na místo pí vazby a ne-spojení osamělých párů elektronů. V NH4+, všechny dluhopisy jsou jednoduché a na centrálním atomu nejsou žádné osamocené páry.
Jaký je vazebný úhel ve struktuře NH4+ Lewis?
Úhel vazby ve struktuře NH4+ Lewis je přibližně 109.5 stupňů, který je charakteristický pro čtyřstěn molekulární geometrie.
Je Lewisova struktura NH4+ polární nebo nepolární?
Lewisova struktura NH4+ je nepolární. I přes jednotlivé NH vazby je polární, molekula jako celý je nepolární kvůli jeho symetrická tetraedrická geometrie Který způsobuje dipól okamžiky jednotlivé dluhopisy zrušit.
Jak nakreslíte strukturu NH4+ Lewis?
Chcete-li nakreslit strukturu NH4+ Lewis, začněte s centrální atom dusíku a obklopit ji čtyřmi atomy vodíku. Připojit každý vodík na dusík s jeden řádek představující singl kovalentní vazba. Uveďte kladný náboj iontu napsáním znaménka + vedle struktury.
Také čtení:
- Lewisova struktura kyseliny dusičné
- Lewisova struktura Ch3cl
- Cli3 Lewisova struktura
- Lewisova struktura 3. února
- Pof3 Lewisova struktura
- Hgcl2 Lewisova struktura
- Lewisova struktura K2s
- Lewisova struktura Sis2
- Lewisova struktura Sicl2br2
- Caco3 Lewisova struktura
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.