NOCl Lewis Struktura a vlastnosti: 17 úplných faktů


NOCl, složka aqua regia, je žlutě zbarvená sloučenina s vysokou oxidační schopností. Podívejme se podrobně na strukturu a některé důležité vlastnosti NOCl.

Struktura NOCl je ohnutý a má vazebný úhel 1130 s hybridizací centrálního atomu sp2. Dusík je v této sloučenině připojen ke kyslíku dvojnou vazbou a chlor jednoduchou kovalentní vazbou. Je to polární sloučenina, která je rozpuštěna ve vodě.

Vysvětleme stručně Lewisovu strukturu, hybridizaci, vazebný úhel, valenční elektrony nitrosylchloridu.

Jak nakreslit Lewisovu strukturu NOCl?

Lewisova struktura je strukturní reprezentace jakékoli molekuly. Ve kterých jsou vazebné i nevazebné elektrony jasně znázorněny níže uvedenými kroky.

Stanovení valenčního elektronu:

Základní atomy dusíku NOCl, kyslíku a chloru mají ve svém příslušném valenčním obalu pět, šest a sedm elektronů.

Zjištění vazebných elektronů: 

V Lewisově struktuře NOCl jsou přítomny celkem tři kovalentní vazby (jedna pi a dvě sigma). Na vazbě se tedy podílí (3×2) = 6 elektronů.

Zjištění nevazebných elektronů:

Atomy NOCl, dusíku, kyslíku a chloru mají dva, čtyři a šest nevazebných elektronů, které jsou znázorněny jako elektronová tečka v Lewisově struktuře NOCl.

NOCl Lewisova struktura

NOCl Lewisova strukturní rezonance

Rezonance, známá také jako mesomerismus, je jedním ze způsobů, jak popsat delokalizaci elektronového mraku z jednoho atomu na druhý. Pojďme si na to dát přehled.

Pro NOCl lze nakreslit celkem dvě rezonanční Lewisovy struktury. Mezi těmito dvěma strukturami je jedna stabilnější než druhá. Příspěvek těchto dvou rezonančních struktur tedy není stejný k jejich hybridní mezomerní struktuře.

Dusík má dvojnou vazbu s kyslíkem ve větší přispívající struktuře a chlor tvoří dvojnou vazbu s dusíkem ve struktuře s menším podílem. Příspěvek posledně jmenovaného je menší, protože obsahuje kladný a záporný náboj ve struktuře NOCl.

NOCl rezonanční struktura

NOCl Lewis Structure Shape

Tvar Lewisovy struktury jakékoli molekuly může být určen trojrozměrným uspořádáním atomů a také vazbami spojujícími atomy. Pojďme si to vysvětlit.

Tvar Lewisovy struktury NOCl je hranatý nebo ohnutý s asymetrickým rozložením náboje na centrálním atomu, dusíku. Ale geometrie NOCl je trigonální rovina, protože je sp2 hybridizovaná molekula.

Rozdíl mezi molekulárním tvarem a geometrií je pozorován v důsledku osamoceného páru centrálního atomu, protože tento osamocený pár čelí odpuzování osamělého páru pár-vazba z vazby NO a N-Cl. Pokud na dusíku není žádný osamocený pár, pak ukazuje jeho skutečnou geometrickou strukturu, trigonální rovinu.

Tvar NOCl

NOCl Lewis Structure Formal Charge

Formální poplatek je individuální náboj nesený jednotlivými atomy v molekule. Pojďme si o tom promluvit.

Formální výpočet náboje NOCl je = {Celkový počet valenčních elektronů – počet elektronů zůstává nevázaných – (počet elektronů zapojených do tvorby vazby/2)}. Počítá se pro nejstabilnější Lewisovu strukturu.

  • Formální náboj atomu dusíku = 5 – 2 – (6/2) = 0
  • Formální náboj atomu kyslíku = 6 – 4 – (4/2) = 0
  • Formální náboj atomu chloru = 7 – 6 – (2/2) = 0
  • Proto je celkový formální náboj NOCl nulový.

NOCl Lewis strukturní úhel

Lewisův strukturní úhel je označován jako úhel spojující dvě kovalentní vazby a jeden atom. Pojďme to probrat podrobně.

Úhel Lewisova struktura NOCl je 1130. Úhel molekulární vazby lze určit z hybridizace centrálního atomu, kterým je sp2 v NOCl. Vazebný úhel sp2 hybridizovaná molekula by měla být 1200. Ale v důsledku odpuzování vazebný úhel NOCl je snížen z jeho ideálního vazebného úhlu.

Osamělý pár dusíku se podílí na odpuzování vazby NO a N-Cl osamělým párem pár-vazba. Toto odpuzování snižuje vazebný úhel NOCl ze 1200 a skutečný úhel vazby bude 1130.

 NOCl Lewis Structure Octet Rule

Oktetové pravidlo je pravidlo anorganické chemie, které popisuje, že atomy rády mají ve svém valenčním obalu osm elektronů jako jejich nejbližší vzácný plyn. Pojďme to prozkoumat.

Všechny atomy v NOCl splňují pravidlo oktetu Lewisovy struktury následujícím způsobem:

  • Dusík obsahuje pět valenčních obalových elektronů a v NOCl je vázán s atomem kyslíku a chloru dvojnou a jednoduchou vazbou. Po navázání získá ve svém valenčním obalu osm elektronů.
  • Kyslík také splňuje oktetové pravidlo, také získává osm elektronů po navázání s dusíkem, protože již má šest elektronů ve svém nejzevnějším obalu.
  • Oktetové pravidlo je splněno také v chlóru, protože po vytvoření vazby s dusíkem získá osm elektronů.

Osamocené páry struktury NOCl Lewis

Osamělé páry jsou ty valenční elektrony, které nejsou použity ve vazbě s jinými atomy v molekule. Pojďme to probrat.

Všechny atomy dusíku, kyslíku a chloru mají v Lewisově struktuře NOCl osamocené páry. Počet osamělých párů lze určit pomocí následujícího vzorce - Vzorec pro výpočet nevázaný elektron = (Celkový počet valenčních elektronů – počet vázaných elektronů).

  • Počet osamělých párů v dusíku = 5 – 3 = 2 = 1 osamocený pár
  • Počet osamělých párů v kyslíku = 6 – 2 = 4 = 2 osamocené páry
  • Počet osamocených párů v chloru = 7 – 1 = 6 = 3 osamocené páry.
  • Proto celkový počet osamělých párů = 1+2+3 = 6

Valenční elektrony NOCl

Valenční elektrony jsou ty, které se otáčejí ve vnějším obalu atomu. Pojďme o tom jasně diskutovat.

Valenční elektrony NOCl jsou součtem celkových nejvzdálenějších elektronů dusíku, kyslíku a chlóru. Dusík, kyslík a chlor mají ve svých příslušných valenčních obalech pět, šest a sedm elektronů. Celkový počet valenčních elektronů v NOCl je tedy = 5+6+7 = 18.

Všechny zúčastněné atomy NOCl jsou p-blokový prvek. Mají elektronovou konfiguraci 2s2 2p3 pro dusík 2s2 2p4 pro kyslík a 3s2 3p5 v jejich valenční skořápce. Z této elektronové konfigurace lze snadno vypočítat počet valenčních elektronů.

Hybridizace NOCl

Hybridizace je koncept smíchání dvou atomových orbitalů s podobnou energií a podobnou symetrií za účelem vytvoření nového hybridního orbitalu. Pojďme si o tom promluvit.

Hybridizace dusíku v NOCl je sp2. V této sloučenině je dusík centrální atom a 2s spolu s 2p orbitaly jsou zapojeny do sp2 hybridizace. Celkem tři orbitaly (jeden orbital s a dva orbitaly p) se podílejí na generování nového sp2 hybridní orbital.

Molekulární tvar NOCl lze předpovědět z tohoto sp2 hybridizace. Geometrický tvar by měl být trigonální rovinný. Ale díky zapojení osamělého odpuzování párů pár-vazba se NOCl stává spíše hranatým než trigonálně rovinným.

Je NOCl pevná látka?

Pevná látka, kapalina nebo plyn je fyzikální stav jakékoli sloučeniny, o kterém lze rozhodnout z jejího bodu varu. Pojďme to prozkoumat.

NOCl není pevná látka, ale je to žlutě zbarvená plynná sloučenina. Bod varu nitrosylchloridu je -5.550C.

Proč a jak NOCl není pevná látka?

NOCl je plyn, nikoli pevná látka, protože vzniká mezi reakcí plynných sloučenin, jako jsou nitrózní plyny (NO a NO2) s elementárním chlorem (Cl2) nebo plyny chlorovodíku (HCl). Kromě toho je bod varu NOCl velmi nízký. Proto je přítomen jako plyn při okolní teplotě.

Je NOCl rozpustný ve vodě?

Rozpustnost v konkrétním rozpouštědle závisí na povaze jak rozpuštěné látky, tak rozpouštědla. Pojďme si to vysvětlit.

NOCl je rozhodně rozpustný ve vodě a také reaguje s vodou za vzniku kyseliny dusičné (HNO3), oxid dusnatý (NO) a plynný HCl. Reakce znamená - NOCl + H2O = HNO3 + NO + HCl.

Proč je NOCl rozpustný ve vodě?

NOCl je rozpustný ve vodě, protože je to vysoce polární molekula a voda je také polární rozpouštědlo. Polární rozpuštěná látka je přitahována vodou prostřednictvím vodíkových vazeb.

Jak je NOCl rozpustný ve vodě?

Molekuly NOCl se rozpouštějí ve vodě, protože molekuly vody jsou spojeny se silnou intramolekulární vodíkovou vazbou a molekuly NOCl soutěží s vodíkovými vazbami přítomnými v molekule vody. Tyto vodíkové vazby se přeruší a NOCl se stane rozpustným ve vodě.

Je NOCl polární nebo nepolární?

Polární molekula obsahuje oddělení dvou opačných nábojů, kladného a záporného náboje, což v nepolární molekule chybí. Pojďme si o tom promluvit.

NOCl je polární molekula s celkovým dipólovým momentem 1.9 D. Orientace dvou vazeb, NO a N-Cl a rozdíl elektronegativity mezi N, Cl a O z něj činí polární molekulu.

Proč a jak je NOCl polární molekula?

NOCl je polární, protože vazebný dipólový moment dvou vazeb NO a N-Cl se navzájem neruší. K tomuto zrušení vazebného momentu nedochází kvůli úhlovému tvaru NOCl. Kromě toho jsou vazby NO a N-Cl dostatečně polární kvůli rozdílu v elektronegativitě mezi atomy.

Je NOCl kyselina nebo zásada?

Kyselost nebo zásaditost závisí na schopnosti darovat proton nebo přijímat protony. Pojďme si to vysvětlit.

NOCl je Bronsted-Lowryho kyselina, protože může darovat proton jakémukoli druhu bohatému na elektrony nebo Bronsted-Lowryho bse, které jsou připraveny jej přijmout.

Proč a jak je NOCl kyselé povahy?

NOCl je kyselý, protože vzniká díky kombinaci kyseliny chlorovodíkové a dusičné. Reakce označuje – HNO3 + HC2 = 2[CI] + XNUMXH2O + NOCl. Dusík v NOCl dostává částečně kladný náboj, který může reagovat s jakýmkoliv druhem s větší elektronovou hustotou, jako je alken.

Je NOCl elektrolyt?

Elektrolyty jsou ty, které mohou být disociovány na dva opačně nabité ionty. Pojďme to probrat.

NOCl není elektrolyt, protože ve vodném roztoku nemůže být disociován na ionty, spíše reaguje s vodou.

Proč a jak NOCl není elektrolyt?

NOCl není elektrolyt, protože neexistuje žádný atom, který by mohl být kladně nabitý po disociaci NOCl, protože všechny atomy jsou v podstatě elektronegativní podle Paulingovy stupnice. Proto nelze z NOCl po rozpuštění ve vodě produkovat žádné kladně nebo záporně nabité látky.

Je NOCl iontový nebo kovalentní?

Kovalence neboli iontový charakter je definován sdílením nebo úplným přenosem elektronových párů. Pojďme o tom diskutovat.

NOCl je kovalentní sloučenina jako dusík, který je připojen dvojnou kovalentní vazbou a jednoduchou kovalentní vazbou s kyslíkem a dusíkem.

Proč a jak je NOCl kovalentní sloučenina?

NOCl je kovalentní sloučenina, protože všechny zúčastněné atomy NOCl jsou nekovové a iontová sloučenina musí mít minimálně jeden kov. Kromě toho se vazby mezi dusíkem, kyslíkem a chlorem tvoří díky sdílení elektronových párů v závislosti na jejich rozdílu elektronegativity.

závěr

Nitrosylchlorid je ve vodě rozpustná kovalentní sloučenina, která má ohnutý tvar s vazebným úhlem 1130. Má různá použití v různých oblastech, jako je katalyzátor, oxidační činidlo, bělicí činidlo pro mouku a syntetické detergenty.

Aditi Royová

Dobrý den, jsem Aditi Ray, chemický SME na této platformě. Absolvoval jsem promoci v oboru chemie na univerzitě v Kalkatě a postgraduální studium na Techno India University se specializací na anorganickou chemii. Jsem velmi rád, že jsem součástí rodiny Lambdageeks a rád bych toto téma vysvětlil zjednodušujícím způsobem. Pojďme se připojit přes LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/aditi-ray-a7a946202

Poslední příspěvky