11 Feite oor KNO3 Lewis-struktuur en -kenmerke


KNO3 is een van die oksideerders in vuurpylbrandstof met 'n molêre massa van 101.1032 g/mol. Kom ons verduidelik kortliks die KNO3 Lewis-struktuur en die ander feite hieronder kortliks.

KNO3 Lewis-struktuur lyk soos nitraat. Die teenkation van nitraat kan beskou word as kaliumkation, wat met een van die O-atome verbind is, nie met die sentrale N-atoom nie. Dus, die res van die binding en hibridisasie op die N-sentrum bly dieselfde as die N-atoom sp2 verbaster.

In die trigonale planêre vorm van KNO3 is een suurstofatoom deur 'n enkelbinding met N verbind, sowel as K, en die ander O-atoom dra 'n negatiewe lading daarop. Kom ons fokus op 'n paar belangrike feite oor KNO3 soos Lewis-struktuur, valenselektrone en hibridisasie in die volgende afdeling met behoorlike verduidelikings.

1.    Hoe om die KNO3 Lewis-struktuur te teken

KNO3 lewis struktuur kan die idee gee van binding van die molekule, valenselektrone en beskikbaarheid van elektrone. Kom ons probeer om die KNO3 te teken lewis struktuur in 'n paar stappe.

Tel die totale valenselektrone –

Eerstens moet ons die totale valenselektrone vir KNO3 bereken. Dus, ons moet die valenselektrone vir die individuele atome tel en dan saamgevoeg word. Dus, die totale valenselektrone teenwoordig binne die KNO3 lewis struktuur is 1+5+(6*3) =24. Aangesien daar drie O-atome teenwoordig is.

Seleksie van sentrale atoom –

Kies nou die atoom wat die sentrale atoom vir die KNO3 sal speel lewis struktuur. Die deurslaggewende faktor van 'n sentrale atoom is die grootte van die atoom sowel as elektronegatiwiteit. Die atoomradius van N is groter as O, en N is ook meer elektropositief as O. Dus, N word hier as sentrale atoom gekies.

Bevredigend met die oktetreël –

Hier moet ons kyk of al die atome die oktetreël gehoorsaam of nie deur agt elektrone in hul valensiedop te versamel. Die elektrone benodig sal 2+8+8+8+8 = 34 wees. Die totale aantal valenselektrone is 24. Dus, die vereiste aantal bindings in KNO3 sal wees, ½(34-24) = 5 bindings.

Kontroleer die valensie -

In hierdie stap het ons elke atoom met die sentrale atoom verbind deur die vereiste aantal bindings. Hier is die vereiste aantal bindings 7, maar die totale aantal atome is 5, so ons voeg veelvuldige bindings by om die valensie van onderskeie atome te bevredig. 'n Dubbelbinding is teenwoordig tussen N en een van die O-atome.

Ken die eensame pare toe -

In die laaste stap nadat ons die valensie van onderskeie atome bevredig het, ken ons die eensame pare toe wat ekstra valenselektrone is wat in die valensdop teenwoordig is. In hierdie molekule bevat O-atome slegs alleenpare.

KNO3 Lewis struktuur vorm

Elke molekule het sy eie spesifieke vorm en dit hang af van die VSEPR-teorie. KNO3 het ook 'n geometriese vorm. Nou kan ons die KNO3-struktuurvorm in detail bespreek.

Die spesifieke vorm van die KNO3-molekule is trigonaal plat. Hierdie vorm word deur die AX ondersteun3 tipe molekule. N is teenwoordig in die middel van die trigonaal en drie O-atome is teenwoordig in drie verskillende hoekpunte van die meetkunde. Hierdie vorm is perfek vir KNO3 om enige tipe afstoting te vermy.

Volgens die VSEPR-teorie neem AX3-tipe molekules trigonale bipiramidale of planêre vorm aan. Hier later is die beste pasvormer vir KNO3. K-atoom is nie direk aan die sentrale atoom geheg nie, dit is eerder aan een van die O verbind. Dus, K het geen bydrae in daardie soort vorm nie, dit is slegs rondom sentrale N.

KNO3 valenselektrone

Die aantal elektrone betrokke by die bindingsvorming wat in die valensorbitaal teenwoordig is, staan ​​bekend as valenselektrone. Bespreek nou in detail vir KNO3-molekule.

KNO3-molekule het 24 valenselektrone. K het 1, N het 5 en elke O-atoom het 6 valenselektrone aangesien hulle onderskeidelik aan groepe IA, V en VIA in die periodieke tabel behoort. Dus, hul valensie dop elektroniese konfigurasie sal [Ar]4s wees1, [Hy] 2s22p3, [Hy] 2s22p4 vir K, N en O onderskeidelik.

Bereken nou die algehele valenselektrone teenwoordig in die KNO3 lewis struktuur

  • Valenselektrone vir een K-atoom = 1
  • Valenselektrone vir een stikstofatoom = 5
  • Valenselektrone vir drie O-atome = 6*3 = 18
  • Dus, die totale aantal valenselektrone teenwoordig in die KNO3 lewis struktuur is, 1+5+18 = 24

KNO3 lewis struktuur alleenpare

Eensame pare is die nie-gebonde elektrone wat in die valensorbitaal van onderskeie atome teenwoordig is. Kom ons praat oor watter atoom alleenpare in die KNO3-molekule bevat.

Daar is 'n totaal van 7 pare alleenpare teenwoordig in die KNO3-molekule. Al die alleenpare behoort aan slegs O-atome. Omdat al die valenselektrone van die N-atoom in die bindingsvorming gebruik word en daar geen nie-gebonde elektrone beskikbaar is nie. O is van groep 16de element en het alleenpare.

Elke O-atome bevat 'n ander aantal alleenpare. Bereken nou die alleenpare.

  •  O-atome het twee alleenpare wat dubbelgebind is met N
  • 'n Ander O het ook twee alleenpare wat aan die K-terrein gekoppel is.
  • 'n Negatiewe lading wat O-atome bevat, het drie alleenpare.
  • Dus, die totale alleenpare = 2+2+3 = 7 pare.

KNO3 lewis struktuur formele aanklag

Die formele lading kan die lading voorspel in 'n molekule wat op 'n bepaalde atoom kan voorkom. Nou bereken ons die formele lading van individuele atome van die KNO3-molekule.

Die formele heffing op KNO3 is nie nul nie. Omdat een van N en O gelaai is en 'n gedeeltelike ioniese binding deel. Dus, die bedrag van die heffing kan voorspel word deur die formele heffing. Om formele lading te bereken, moet ons aanvaar dat N en O albei dieselfde elektronegatiwiteit het.

Die formule wat ons hier kan gebruik, FC = Nv – Nl.p. -1/2 Nb.p.

Die formele aanklag oor,

  • N = 5-0-(8/2) = +1,
  • dubbelgebonde O = 6-4-(4/2) = 0,
  • K-gebonde O = 6-4-(4/2) = 0,
  • die laaste O = 6-6-(2/2) = -1

Dus, die molekule is neutraal aangesien die negatiewe en positiewe ladings die ladingseffek kan neutraliseer.

KNO3 lewis struktuur oktet reël

Elke atoom volg die oktetreël deur sy valensorbitaal te voltooi na die vorming van 'n kovalente binding. KNO3 oktetreël sal hieronder bespreek word.

K, N en O voltooi hul valensorbitaal deur binding te vorm en elektrone met 'n geskikte aantal elektrone te deel. Die elektroniese konfigurasie van K, N en O is [Ar]4s1, [Hy] 2s22p3, en [Hy] 2s22p3 onderskeidelik. Dus, hulle benodig onderskeidelik een, drie en twee elektrone.

K is 'n s-blokelement, so dit benodig nog een elektron om sy oktet te voltooi en dit deel 'n binding met die O-atoom. Die sentrale N benodig nog drie elektrone en dit het drie bindings met drie O gevorm om die oktet te voltooi. Elke O-atoom voltooi sy oktet deur elektrone in kovalente bindings te deel.

KNO3 bindingshoek

Elke molekule het sy eie bindingshoek tussen die sentrale en omliggende atome vir behoorlike oriëntasie van die rangskikking. Kom ons bespreek die KNO3-bindingshoek kortliks.

Die bindingshoek van KNO3 is 1200, wat perfekte bindingshoek vir 'n trigonale planêre molekule. Dit is dus duidelik dat daar geen afstoting of steriese ophoping teenwoordig is vir afwyking van die hoek nie. Die waarde van hierdie bindingshoek tussen ONO-deel. Die waarde van hoek bepaal ook die verbastering van sentrale N.

KNO3 Bindingshoek

Die bindingshoek vir 'n AX3-tipe molekule is 1200 vir 'n trigonale vlak. Die waarde wyk slegs af wanneer daar enige steriese druk teenwoordig is tussen atome en eensame pare. Maar in die KNO3-molekule is drie O-atome ver van mekaar af, so daar is geen kans vir ophoping nie en die bindingshoek bly dieselfde.

KNO3 Lewis struktuur resonansie

Delokalisering van elektronewolk via die verskillende kanoniese vorms staan ​​bekend as resonansie. Hoe delokalisering van elektrone in die KNO3-molekule plaasgevind het, word hieronder bespreek.

Resonansie het voorgekom in die KNO3-molekule vanaf die elektronryke O-sentrum na die elektron-tekorte N-plek. O dra 'n negatiewe lading sodat dit genoeg elektronwolke het vir delokalisering via die verskillende kanoniese vorms van die molekule. Die molekule is plat so die resonansie vind op 'n baie maklike manier plaas.

KNO3 Resonerende Strukture

Al drie strukture is verskillende kanoniese vorme van die KNO3-molekule. I en II is soortgelyk en hulle het meer bydrae tot die resonansie aangesien hulle meer stabiliteit het. Omdat hulle meer aantal kovalente bindings en 'n negatiewe lading op die elektronegatiewe atoom het. Struktuur III is die minste stabiel.

KNO3 hibridisasie

Om 'n kovalente binding met verskillende energie-orbitale te maak, ondergaan hibridisasie om 'n ekwivalente hibriede orbitaal te vorm. Bespreek nou die hibridisering van KNO3 in detail.

Die sentrale N is sp2 gehibridiseer omdat die aantal betrokke orbitale 3 is.

struktuur  Hibridisering waardeToestand van hibridisasie van sentrale atoom   Bindingshoek
lineêre    2sp /sd / pd  1800
Beplanner trigonaal   3  sp2      1200
tetraëdriese   4sd3/ sp3     109.50
Trigonale bipiramidaal5sp3d/dsp3     900 (aksiaal), 1200(ekwatoriaal)
oktaëdriese  6sp3d2/d2sp3      900
Pentagonale bipiramidaal  7sp3d3/d3sp3  900, 720
Hibridiseringstabel

                      

                                                                                   

Waarom en hoe KNO3 sp2 verbaster?

As die sentrale atoom van enige molekule betrokke is by drie orbitale in die hibridisasie en slegs 'n sigma-binding vorm, sal dit sp wees2 verbaster.

Die formule wat gebruik word vir die hibridisasie is, H = 0.5(V+M-C+A), waar H= hibridisasiewaarde, V die aantal valenselektrone in die sentrale atoom is, M = monovalente atome omring, C=nee. van katioon, A=nee. van die anioon. Dus, die verbastering van sentrale N in KNO3 is, ½(5+0+0+1) = 3(sp2)

KNO3 Hibridisering

Ons beskou slegs die sigma-binding in die verbastering, nie die π of enige soort meervoudige bindings nie. Dit is die beperking van verbastering. Al die O-atome is direk aan sentrale N geheg sodat hulle by die hibridisering betrokke is, nie die K nie, aangesien dit met een van die O-atome verbind is.

KNO3 molêre massa

Molêre massa is die presiese massa van die molekule insluitend sy individuele atome se molêre massa. Kom ons bereken die molêre massa van KNO3.

Die molêre massa van KNO3 is 101.1032 g/mol. Hierdie waarde kom van die individuele atome se molêre massa en sommasiewaarde. Die molêre massa word altyd in die g/mol gedefinieer. Dit word gedefinieer dat hoeveel gram van die molekule teenwoordig is per mol.

Waarom en hoe is die molêre massa van KNO3 101.1032 g/mol?

Hierdie presiese waarde kom van die som van 'n individuele atoom se atoommassawaarde. Bereken nou elke molêre massa afsonderlik.

  • Die atoommassawaarde van K is 39.0983
  • Die atoommassa van N is 14.0067
  • Die atoommassa van O is 15.999
  • Nou is daar drie o-atome teenwoordig, so die molêre massa van die KNO3-molekule is 39.0983 + 14.0067 + (15.999*3) = 101.1032 g/mol.
  • Die berekening word gedoen vir 1 mol van die samestelling

Dus, uit die bogenoemde berekening, kan ons aflei dat daar 101.1032 g KNO3 in 1 mol teenwoordig is. Dus, vir 'n 1:1 reaksie van KNO3 en enige ander molekule moet ons 101.1032 g KNo3 molekule neem.

Is KNO3 an elektroliet?

Wanneer 'n molekule in water geïoniseer word en elektrisiteit gelei, moet dit 'n elektroliet genoem word. Kyk nou of KNO3 'n elektroliet is of nie.

KNO3 is 'n elektroliet. Dit kan elektrisiteit in sy waterige oplossing gelei. Die modus van elektrisiteit wat deurgegee word, is nie so hoog nie, so dit tree op as 'n matige elektroliet. KNO3 is 'n sout en elke sout is 'n elektroliet.

Waarom en hoe is KNO3 'n elektroliet?

KNO3 kan in die waterige oplossing geïoniseer word om elektrisiteit te dra.

KNO3 is elektroliet omdat dit in die vorm van K geïoniseer is+ en nee3- in die waterige oplossing. Die mobiliteit van K+ is so hoog as gevolg van ioniese lading en ook nitraat is 'n beter elektriese geleiding anioon, aangesien daar resonansie teenwoordigheid met die nitraat is en elektronegatiewe O-atome teenwoordig is.

Dus, wanneer KNO3 in die waterige oplossing opgelos word, word dit geïoniseer om die onderskeie katioon en anione te vorm. Om hierdie rede word die oplossing gelaai en dra dit elektrisiteit, dus kan KNO3 as 'n elektroliet optree.

Sintese KNO3 lewis struktuur

KNO3 is 'n witkleurige kristallyne vaste sout in sy fisiese toestand. Kookpunt, sowel as smeltpunt, is baie hoog ongeveer 653 K en 607 K onderskeidelik.

  • Die sintetiese metode van voorbereiding van KNO3 is die kombinasie van ammoniumnitraat met kaliumhidroksied.
  • NH4GEEN3(aq) + KOH(aq) = NH3(g) + WEET3(aq) + H2O(l)
  • Nog 'n proses is sonder om ammoniak as byproduk te vorm, om ammoniumnitraat met kaliumchloried te laat reageer.
  • NH4GEEN3(aq) + KCl(aq) = NH4Cl(aq) + KNO3(Aq)

KNO3 het 'n ortorombiese kristalstruktuur in sy roostervorm en by hoër temperature verander dit na trigonaal.

Gevolgtrekking

KNO3-molekule is 'n sterk elektrolietmolekule, sy waterige oplossing gelei elektrisiteit. Dit is 'n kovalente molekule wat gedeeltelik gelaai is.

Biswarup Chandra Dey

Hi......ek is Biswarup Chandra Dey, ek het my Meestersgraad in Chemie voltooi. My spesialiseringsgebied is Anorganiese Chemie. Chemie gaan nie net oor lees reël vir reël en memorisering nie, dit is 'n konsep om op 'n maklike manier te verstaan ​​en hier deel ek met jou die konsep oor chemie wat ek leer omdat kennis die moeite werd is om dit te deel.

Onlangse plasings