Na3N Lewis-struktuur en -kenmerke (13 volledige feite)


Na3N of natriumnitried is die ternêre nitried van alkalimetaalverbinding met 'n molekulêre gewig van 82.97 g/mol. Nou sal ons Na bespreek3N in detail.

Na3N kan beskou word as 'n ammoniakmolekule waar al die drie H-atome deur die drie natriumatome vervang word. Die rangskikking van die molekule is soos ammoniak, wat 'n tetraëdriese deel is. Die eensame pare N is ook betrokke by die meetkunde sowel as hibridisasie. Dit lyk donkerblou van kleur.

Dit kan gesintetiseer word deur die termiese ontbinding van NaNH2 of normale reaksie tussen Na- en N-atome. Kom ons verduidelik in hierdie artikel die molekulêre eienskap van NaN3 saam met sy hibridisasie, oplosbaarheid, polariteit en bindingshoek met 'n behoorlike verduideliking in die volgende afdeling van die artikel.

1. Hoe om Na te teken3N lewis struktuur

Lewis-struktuur kan ons 'n goeie idee gee oor die binding, valenselektrone, vorm en bindingshoek. Nou probeer ons om die Lewis-struktuur van Na te teken3N in 'n paar stappe.

Tel die totale aantal valenselektrone

Elektrone is betrokke by die valensorbitaal en bindingsvorming vir die Na3N, aan die ander kant, kan ons sê elke Na en N het 'n totaal van 8 valenselektrone bygedra vir die molekule wat verantwoordelik is vir die chemiese eienskap van die molekule.

Die keuse van die sentrale atoom

Nadat ons die totale valenselektrone getel het, moet ons die sentrale atoom vir die molekule kies. Die keuse van 'n sentrale atoom is 'n baie belangrike deel omdat al die omliggende atome daarmee verbind is. Op grond van grootte en elektronegatiwiteit kies ons N as die sentrale atoom vir die Na3N molekule.

Bevredig die oktet

Elke atoom in 'n molekule na bindingsvorming behoort bevredig te word deur hul oktetvoltooiing om hul valensorbitaal te vervul en edelgasstabiliteit te verkry. Om die oktet te voltooi moet elke atoom 'n geskikte aantal elektrone in valensorbitaal deel of neem. Die totale elektrone wat per oktet benodig word, is 14.

Bevredig die valensie

Elke atoom moet 'n gelyke aantal bindings tot sy valensie vorm. Die valenselektrone is 8 en oktetelektrone sal 14 wees, dus moet die oorblywende 14-8 = 6 elektrone vergesel word van 6/2 = 3 bindings. N het stabiele valensie 3 en vorm 3 bindings met drie Na-atome en elke Na vorm 'n enkelbinding met N.

Ken die eensame pare toe

Daar sal 'n minimum van drie bindings teenwoordig wees in die Na3N-molekule en daarna, as elektrone oorbly, word dit in bindingsvorming gebruik (indien nodig) of bestaan ​​dit as alleenpare oor spesifieke atome. Slegs N bevat alleenpaar omdat dit vyf valenselektrone het en drie bindings vorm wat drie elektrone deel.

2. Na3N valenselektrone

Valenselektrone is dié wat in die buitenste orbitaal voorkom en verantwoordelik is vir die chemiese eienskap van 'n atoom. Kom ons tel valenselektrone teenwoordig vir NaN3.

Die totale aantal valenselektrone word as 8 getel waar elektrone bydra van die 3 Na-atome en 1 N-atoom ook. Dus, die totale valenselektrone is die som van die valenselektrone vir die individuele atome. Ons moet valenselektrone van individuele atome tel en dan bymekaar tel.

  • Die elektroniese konfigurasie van Na is [Ne]3s1
  • Dus, die valenselektron vir elke Na-atoom is 1
  • Die elektroniese konfigurasie van N is [He]2s22p3
  • Dus, die elektroniese konfigurasie vir die N-atoom is 5
  • Dus, die totale valenselektrone vir die NaN3 is (1*3) + 5 =8

3. Na3N lewis struktuur alleenpare

Die aantal alleenpare is die oorblywende elektrone van die valenselektrone na die binding van deelnemende elektrone. Kom ons bereken die alleenpare van Na3N.

Die totale eensame pare teenwoordig oor die Na3N is 1 paar wat beteken slegs 2 enkelpaar elektrone en daardie elektrone is van die valensorbitaal van N. want N het 5 elektrone insluitend sy beide valensorbitaal en slegs drie elektrone word gebruik in die bindingsvorming, so oorblywende elektrone bestaan ​​as alleenpaar .

  • Die formule wat vir die alleenpare bereken moet word, is alleenpare = elektrone teenwoordig in die valensorbitaal – elektrone betrokke by die bindingsvorming
  • Die alleenpare teenwoordig oor elke Na-atoom is 1-1 = 0
  • Die alleenpare teenwoordig oor die N-atoom is 5-3 = 2
  • Dus, N bevat slegs 1 paar elektrone en dit is die totale eensame pare oor die NaN3 molekule.

4. NaN3 lewis struktuur oktet reël

Na bindingsvorming word die oktetreël op die molekule toegepas deur die valensorbitaal met 'n geskikte aantal elektrone te voltooi. Kom ons kyk na die oktet van NaN3.

Vir die voltooiing van oktette benodig Na en N onderskeidelik een en drie elektrone omdat hulle een en vyf valenselektrone in hul valensorbitaal het. Dus, die totale elektrone wat vir die oktet benodig word, is 6+8 = 14, maar valenselektrone is beskikbaar by 8, dus word die oorblywende elektrone deur die oktet gevul.

Daar sal 14-8 = 6 elektrone wees wat gedeel word deur die 6/2 = 3 bindings wat nodig is vir die NaN3 molekule en elke Na maak 'n enkelbinding met N op hierdie manier maak N drie enkelbindings om die oktet van N en Na te voltooi. Dus, deur elektrone te deel, kan elke atoom in die NaN3 het sy valensorbitaal en oktet voltooi.

5. NaN3 Lewis struktuur vorm

Die molekulêre vorm van NaN3 word bepaal deur die VSEPR teorie en die teenwoordigheid van die sentrale en ander atome. Kom ons voorspel die vorm van die NaN3.

Die molekulêre vorm van die NaN3 rondom die sentrale N-atoom is trigonaal piramidaal wat uit die volgende tabel bepaal kan word.

Molekulêre
Formule
Aantal van
verbandpare
Aantal van
alleenpare
Vorm  meetkunde    
AX10lineêre  lineêre
AX2        20lineêre  lineêre  
AX       11lineêre  lineêre  
AX330Driehoekig
planêre
Driehoekig
planêre
AX2E     21gebuigDriehoekig
planêre
AX2     12lineêre  Driehoekig
planêre
AX440tetraëdriesetetraëdriese
AX3E     31Driehoekig
piramidale        
tetraëdriese
AX2E2                2gebuigtetraëdriese
AX3                     13lineêre  tetraëdriese
AX550trigonaal
bipiramidaal
trigonaal
bipiramidaal
AX4E     41wipplanktrigonaal
bipiramidaal
AX3E2    32t-vormig         trigonaal
bipiramidaal
AX2E3    23lineêre   trigonaal
bipiramidale
AX660oktaëdrieseoktaëdriese
AX5E     51             vierkante
piramidale   
oktaëdriese
AX4E2                    42vierkante
piramidale 
oktaëdriese
VSEPR Tabel
NaN3 Molekulêre vorm

Die vorm van die tetra-gekoördineerde molekule is viervlakkig waar afstoting baie minimaal is, maar as een binding deur alleenpare vervang word, sal vorm verander word na trigonaal piramidaal soos AX3E-tipe molekule volgens VSEPR (Valence Shell Electrons Pair Repulsion) teorie, NaN3 aangeneem trigonale piramidale vorm.

6. Na3N lewis struktuur hoek

Die bindingshoek van die Na3N hang af van die oriëntasie van die N- en drie Na-atome in 'n trigonale piramidale vorm. Kom ons bereken die bindingshoek van die Na3N.

Die bindingshoek Na-N-Na is ongeveer 1070, as gevolg van die drie bindingspare en een alleenpaar afstoting, verminder die molekule sy bindingshoek vanaf die ideale waarde van 109.50. die vorm van die molekule het afgewyk van die ideale vorm van tetraëder tot driehoekig piramidaal, dus word die bindingshoek ook verander.

NaN3 Bindingshoek
  • Nou probeer ons om die teoretiese bindingshoek saam te voeg met die berekende bindingshoekwaarde van sy verbastering van die sentrale atoom.
  • Die bindingshoekformule volgens Bent se reël is COSθ = s/(s-1).
  • Die sentrale atoom N is sp3 gehibridiseer, dus is die s-karakter hier 1/4th
  • Dus, die bindingshoek is, COSθ = {(1/4)} / {(1/4)-1} =-( 1/3)
  • Θ = COS-1(-1/2) = 109.50
  • Maar die vorm van die molekule verander sodat die bindingshoek ook verminder word.
  • Dus, die waarde van die bindingshoek is berekende waarde en die teoretiese waarde is gelyk.

7. Na3N lewis struktuur formele aanklag

Die formele aanklag is 'n hipotetiese konsep deur gelyke elektronegatiwiteit aan te neem vir alle atome om die lading te voorspel. Nou bereken ons die formele lading van Na3N.

Die formele aanklag wat deur die Na3N molekule is 0 omdat die molekuul Na3N is neutraal van aard. Die lading wat deur die katioon sowel as anioon opgehoop word, word volledig in hierdie molekule geneutraliseer. Die elektropositiewe Na-atome word geneutraliseer deur elektronegatiewe stikstofatome deur die lading van valensie.

  • Die molekule is neutraal op die berekening van formele lading deur die formule, Formele lading = Nv - NLP -1/2 Nbp
  • Die formele lading teenwoordig oor die Naatom is 1-0-(2/2) = 0
  • Die formele lading teenwoordig oor die jodied-ioon is 5-2-(6/2) = 0
  • Dus, die formele lading van Na en Nare 0 en 0 onderskeidelik, so die waarde is dieselfde en nul, dus het hulle mekaar geneutraliseer en die molekule neutraal gemaak

8. Na3N verbastering

Die sentrale atoom N ondergaan verbastering omdat dit verskillende orbitale van verskillende energie het om 'n kovalente binding te maak. Kom ons kyk na die verbastering van die Na3N.

N is sp3 gehybridiseer waar sy eensame pare teenwoordig is, een van gehybridiseerde orbitale wat uit die volgende tabel bevestig kan word.

struktuur   verbastering
waarde  
Toestand van
verbastering
van sentrale atoom
Bindingshoek
1.Lineêr         2         sp /sd / pd1800
2.Beplanner
trigonaal      
3sp2                   1200
3.Tetraëdraal 4sd3/ sp3109.50
4.Trigonaal
bipiramidaal
5sp3d/dsp3900 (aksiaal),
1200(ekwatoriaal)
5.Oktaedraal   6        sp3d2/d2sp3900
6.Vyfhoekig
bipiramidaal
7sp3d3/d3sp3900, 720
Hibridiseringstabel
  • Ons kan die hibridisasie bereken deur die konvensie formule, H = 0.5(V+M-C+A),
  • Dus, die verbastering van sentrale N is, ½(5+3+0+0) = 4 (sp3)
  • Een s orbitale en drie p orbitale van N is betrokke by die hibridisasie.
  • Die alleenpaar oor die N is betrokke by die verbastering.

9. Na3N oplosbaarheid

Die oplosbaarheid van die kovalente molekule hang af van die neiging van H-binding en die omvang van die dissosiasie. Kom ons kyk of Na3N is oplosbaar in water of nie.

Na3N is oplosbaar in water omdat die teenwoordigheid van die elektronegatiewe kleiner grootte N-atoom H-binding met die eensame pare van die watermolekule kan vorm. Ook die katioon Na+ kan die watermolekule aantrek deur sy ioniese potensiaal en word oplosbaar in water.

Afgesien van water Na3N kan oplosbaar wees in ander volgende oplosmiddels

  • CCl4
  • CHCl3
  • DMSO
  • benseen
  • tolueen

10. Is Na3N vaste stof of vloeistof?

Die meeste kovalente molekules het laer interaksie-energie tussen samestellende atome. Nou sien ons of Na3N is solied of vloeibaar van aard.

Na3N is 'n soliede kovalente molekule omdat van der Waal se aantrekkingskrag in die molekule baie hoog is, dus bestaan ​​al die atome in die nabyheid van mekaar. In die kristalvorm bestaan ​​dit as kubies waar elke Na-atoom deur vier N-atome omring word, en elke N-atoom ook deur vier Na-atome omring word.

By kamertemperatuur verskyn dit as rooibruin of donkerblou soliede kristal.

11. Is Na3N polêr of nie-polêr?

Die kovalente molekule toon beide polêre en nie-polêre karakters gebaseer op die meetkunde wat hulle aangeneem het. Kom ons kyk of Na3N is polêr of nie-polêr.

Na3N is 'n polêre molekule as gevolg van sy piramidale vorm, wat asimmetries is. Drie dipool-moment-vloeiwerke van die elektropositiewe Na-atoom tot elektronegatiewe N-atome bestaan. Maar daar sal geen teenoorgestelde rigting van dipoolmoment waargeneem word nie as gevolg van molekulêre vorm en wat 'n resulterende dipoolmoment toon.

NaN3 Dipool moment

Ook maak die bindingshoek tussen Na en N die molekule polêr vir sy oriëntasie.

12. Is Na3N suur of basies?

Die suurheid of basaliteit hang af van die vermoë om proton of hidroksied in die waterige oplossing te skenk. Kom ons kyk of Na3N is suur of basies.

Na3N is nie suur of basies van aard nie, want dit word gevorm deur die neutralisasiereaksie tussen een suur (soutsuur) en een basis (natriumhidroksied) verbinding. Dit het dus geen spesifieke karakter nie. Selfs dit het geen suur proton of hidroksied-ioon nie.

Maar die alleenpaar oor die N kan geskenk word as gevolg van die teenwoordigheid van gehybridiseerde orbitaal, dus kan dit gedelokaliseer word en om hierdie rede dien dit as 'n Lewis-basis.

13. Is Na3N elektroliet?

Die elektrolitiese aard van kovalente molekules is laag as ioniese molekules omdat hulle deur 'n swak krag aangetrek word. Kom ons kyk of Na3N is 'n elektroliet of nie.

Na3N is 'n sterk elektroliet omdat dit in twee hoogs gelaaide deeltjies Na kan dissosieer+ en N3-. As gevolg van die vorming van hierdie twee tipes ione in die waterige oplossing, word die oplossing ook gelaai en dra dit baie maklik elektrisiteit.

14. Is Na3N ionies of kovalent?

Die aard van die binding van die sentrale atoom hang af van die verbastering of sterk interaksiekrag. Kom ons bespreek of Na3N is ionies of kovalent.

Na3N is effens ionies van aard saam met 'n kovalente karakter omdat geen molekule 100% suiwer ionies of kovalent is nie, afhangende van die teorie van polarisasie van Fajan se reël. Die sentrale N ondergaan hibridisasie soos 'n kovalente molekule maar Na+ hoër ioniese potensiaal het, kan 'n gepolariseerde anioniese deel wees.

Gevolgtrekking

Na3N is 'n anorganiese Lewis-basis waar die alleenpaar oor die N aan die elektronarm sentrum geskenk kan word en aan die verskillende reaksies deelneem. Dit het nie smeltpunt nie, selfs by hoër temperature, dit ontbind in swart kleur elementêre vorm.

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