3+ příklady nepolárních kovalentních vazeb: Podrobné poznatky a fakta

V tomto článku uvidíme 4 příklady nepolárních kovalentních vazeb.

dusík (N₂)

Jak víme, dusík objevil známý vědec Daniel Rutherford (rok 1772). Získal ho odstraněním oxidu uhličitého z produktů dýchajících zvířat v uzavřeném prostoru.

Výskyt

Elementární dusík tvoří tři čtvrtiny hmotnosti vzduchu nebo čtyři pětiny objemu. Také se vyskytuje ve formě KNO3 (celkem hojné), NaNO3 různé soli amoniaku. Jak víme, dusík je pro nás velmi důležitým prvkem, ať už ho bereme přímo nebo nepřímo. Rostliny nebo zvířata jako zdroj.

Příprava dusíku

Dusík se běžně připravuje v laboratoři následujícími metodami:

() Zahříváním roztoku obsahujícího amonné a dusitanové ionty

Roztok obsahující ekvivalentní množství chloridu amonného a dusitanu sodného se zahřeje v baňce s kulatým dnem vybavené bodlákovou nálevkou a přívodní trubicí. Plynný dusík se uvolňuje a shromažďuje se nad vodou.

(B) Oxidací amoniaku.

Dusík se také získává oxidací čpavku žhavým oxidem mědi nebo chlorem. V každém případě se odstraní vodík a uvolní se dusík.

(C) Jiné metody.

Dusík se tvoří také v řadě dalších reakcí, z nichž důležitější jsou uvedeny níže:

(i) Dichroman amonný (obvykle červené krystaly) při zahřívání vydává světlo (bliká) a tak vzniká požadovaná látka (zbývá dusík.

Reakce se používá k demonstraci erupce sopky. Za tímto účelem se zapálí hromada dichromanu amonného dotykem horní části horkým drátem (experiment sopky).

(ii) Dusík se také uvolňuje, když se močovina zahřívá s okyseleným roztokem dusitanu.

(iii) V přítomnosti alkálie uvolňuje bromnan sodný, NaOBr, dusík z amonných solí nebo močoviny.

(iv) Velmi čistý dusík se získává zahříváním azidu sodného, ​​NaNXNUMX, když se rozkládá na prvky.

Proces.

Oxid uhličitý se stlačí (při tlaku 200 atm) a poté se ochladí průchodem potrubím, které je obklopeno vodou (studenou). Tento vzduch (který je studený i stlačený) prochází spirálou a následuje Joule-Thomsanův efekt.

Tento chladný vzduch prochází nahoru kolem spirální trubky a ochlazuje přicházející vzduch tam dovnitř. Tento ochlazený vzduch prochází nahoru kolem spirální trubky přicházející vzduch v ní. Další chlazení probíhá expanzí. Přicházející vzduch je znovu stlačen a recirkulován.

Dusík a kyslík se vyrábějí frakčním odpařováním tohoto kapalného vzduchu Claudovým procesem uvedeným níže:

Claudův proces, princip

Když je studenému stlačenému plynu umožněno vykonávat nějakou vnější práci, např. tlačení pístu plynového motoru (adiabatická expanze), jeho teplota klesá (srov. Joule-Thomsonův jev, kdy se pracuje proti mezimolekulárním silám).

Proces.

Vzduch je filtrován, aby se odstranily prachové částice, a stlačen na asi 60 atmosfér. Ochlazuje se, aby se odstranilo teplo vznikající při kompresi. Stlačený vzduch se zbavuje oxidu uhličitého průchodem věží naplněnou natronovým vápnem a poté se suší průchodem přes sušárny na bázi oxidu hlinitého. Dále prochází potrubím obklopeným studeným dusíkem nebo studeným kyslíkem ve výměníku tepla.

Studený stlačený vzduch může pracovat v Claudově expanzním motoru, když je částečně zkapalněn. Používá se vysoký provozní tlak řádově 140-150 a vzduch o tlaku 150 atmosfér a 248 K se tímto způsobem expanduje na 6 atmosfér a 103 K, když je částečně zkapalněn.

Částečně zkapalněný vzduch prochází dvojitou rektifikační kolonou. Ve spodním sloupci stoupá podíl vzduchu, který nebyl předtím zkapalněný az kapalného vzduchu na základně. Tyto plyny jsou bohatší na dusík, tj. jsou těkavější složkou.

Jak stoupající plyny procházejí do uzavřeného prostoru a jsou nuceny se pohybovat dolů vnějšími trubkami obklopenými kapalným kyslíkem, kondenzuje dusík o tlaku 6 atmosfér. Část tohoto kapalného dusíku je odtud odstraněna a použita.

Zbytek prochází expanzním ventilem a expanduje na tlak 1 atmosféry. Kapalný dusík se nalije do horní části horní kolony. Kapalný vzduch na základně obsahující asi 40 % kyslíku se také expanduje na 1 atmosféru a nalévá se blízko středu horního sloupce.

Když kapalina padá dolů frakcionační kolonou, setkává se se stoupajícím proudem plynů. Kapalina se při sestupu trochu zahřeje a odpařováním ztrácí stále více těkavých složek, dusíku, a je bohatší a bohatší na kyslík. Po tomto procesu požadované quality (čistota) Lze získat dusík.

Přečtěte si více o : Příklady alkylhalogenidů: Podrobné poznatky a fakta

Tetroxid dusíku

Je velmi zásadní (látka) pro přípravu mnoha dalších sloučenin.

Příprava:

Lze jej připravit procesem oxidace (katalytické) sloučeniny amoniaku. V prvním kroku přípravy probíhá oxidace amoniaku dusičného (oxidu).

Voda v něm (téměř veškerá) kondenzuje, přítomné plyny se ochlazují. Získaný dusičnan (oxid) se nyní oxiduje a uvolňuje oxid dusičitý; po tomto dimerizačním procesu tohoto získaného oxidu dusičitého dochází k získání požadované sloučeniny oxidu dusnatého.

Dalším způsobem přípravy je použití kyseliny arsenité (která se používá v hydratované formě) uchovávané v tabelované formě (která je ve formě se zahnutým hrdlem) a přidává se k ní dusičná (kyselina). Tato konkrétní směs se zahřeje (mírně).

Plyn, který se uvolňuje, se nechá projít v láhvi (mycí láhvi), která se později vysuší použitím dusičnanu vápenatého (který je v bezvodé formě). Celá směs se ochladí, čímž získáme zelenou (tmavý odstín) kapalinu, do které se čerpá suchý plynný kyslík (ve vhodně utěsněné zkumavce) – nakonec se získá požadovaný produkt.

Nemovitosti

• Jeho vzhled je červenohnědé barvy (obvykle tekuté) s nepříliš dobrou vůní.
• It má poměrně nízký bod varu (zaznamenáno při asi 21.15 stupních Celsia), ostrý bod tání (zaznamenáno asi 11.8 stupňů F)
• Molekula oxidu dusnatého je planární povahy (délka vazby NN zaznamenaná jako 1.78 Á a délka vazby NO zaznamenaná přibližně 1.19 stupně)
• Je diamagnetické povahy (bez nepárových elektronů).

Použití.

• Oxid dusnatý má schopnost podstoupit autoionizaci (molekulární). Připravuje se mnoho bezvodých kovových (přechodných) komplexů (s dusičnany):

Příprava kovu (dusičnanů) pomocí N2O4 se provádí v bezvodém (podmínce).

Být oxidační činidloN2O4 je velmi důležitý a používá se v raketových pohonných látkách, protože jej lze udržovat při pokojové teplotě bez jakéhokoli shonu.

Přečtěte si více o : Příklady SN1: Podrobné statistiky a fakta

Difluorid dusitý

• Byl objeven v roce 1952.
• Má schopnost existovat v cis a trans formě.

Příprava:

Reakcí N,N-difluormočoviny a hydroxidu draselného (koncentrovaný roztok) vzniká fluorid dusitý (reakce se provádí ve vodném prostředí)

Další metodou je reakce difluoraminu a fluoridu draselného (všimněte si, že difluoramin poskytuje pevnou sloučeninu, která je v přírodě nestabilní) při procesu rozkladu poskytuje požadovaný produkt, tj. fluorid dusitý. (Namísto fluoridu draselného můžeme jako náhradu použít i fluorid rubidium nebo cesium.

Ještě jedna metoda procesem fotolýzy (použití tetrafluorhydrogenu s bromem).

Lze jej připravit reakcí N2O4 se směsí (karbonyly kovů a oxid uhelnatý) při teplotě 175 stupňů Celsia.

Nemovitosti

• Je to bezbarvý plyn při zaznamenaném stavu molární hmotnost 66.01 g/mol a má hustotu 2.698 g/l.

• Jeho pozorovaný bod tání je -319.0 stupňů F a -172 stupňů Celsia pro cis a Trans typy struktury, v tomto pořadí.

• Jeho pozorovaný bod varu je -158.35 stupňů F a -111.45 stupňů Celsia pro strukturu typu cis a Trans.

izomerismus:

• Symetrie cis formy je C2V a symetrie trans formy je C2h. Bylo pozorováno, že izomery jsou vzájemně konvertibilní (tepelným procesem).

• Cis a trans forma jsou oddělitelné frakcionací (provádí se při poměrně nízké teplotě).

• Trans forma fluoridu dusnatého je zaznamenána jako méně stabilní (termodynamicky) a je možné ji skladovat ve skleněné nádobě.

• O reaktivitě cis formy dusíku, difluoridu je ten, že má potenciál napadnout sklo v čase (dva týdny) a (dává fluorid křemičitý + oxid dusný)

Dusičnany: (NO3- )

To je považováno za polyatomový iona soli obsahující tento konkrétní ion se označují jako dusičnany.

Příprava:

- Kyselina dusičná je zásadní složkou při přípravě dusičnanů.

-Také přirozeně se vyskytující jako nitratin v zemi (depozita).

-Připravují se s ohledem na zdroje dusíku (čpavek nebo močovinu) bakteriemi (nitrifikačními) dostupnými v přírodě.

- Procesem fermentace (močy a trusu)

-Když blesk udeří na zemský povrch (v atmosféře bohaté na dusík-kyslík), vytvoří se velké množství oxidů, které později smyje déšť z atmosféry.

Zjištění

Lze jej detekovat metodou kolorimetrie. Obvykle je odhad/detekce založen na diazotačním procesu zahrnujícím naftylamin. Dusičnany za kyselých podmínek diazotují sulfanilamid a produkt se spojí s dihydrochloridem N-1-naftyl-etheylinediaminu. (Všimněte si, že první dusičnan se převede na dusičnanovou formu).

Použití:

• Používá se v mnoha hnojivech (v agroprůmyslu).
• Jsou skvělými oxidačními činidly používanými ve výbušninách
• Jaké účinky mohou mít dusičnany na naše tělo?

Jak víme, dusičnany jsou nezbytnou součástí naší stravy, ale vše musí být v mezích. Pokud je ho příliš mnoho nebo příliš málo, oběma způsoby, může nám to ublížit.

Pokud uvažujeme pitnou vodu, standardní množství dusičnanů tolerovatelné ve vodě je 10 mg/l. Nad to může představovat nebezpečí.

Problémy:

Která z výše uvedených látek se vyskytuje v izomerní formě?

Ans fluorid dusitý

Kterou sloučeninu lze připravit podle Claudova postupu? a Která z výše uvedených sloučenin má schopnost podstoupit autoionizaci?

Ans Dusík a Tetroxid dusíkue