Hierdie artikel bevat die NH4+ lewis-struktuur en sy verbastering, vorm, bindingshoek en gedetailleerde verduidelikings.
In NH4+ lewis struktuur, die molekule is sp3 gehibridiseer en het 'n bindingshoek van 109.50, dus is die molekule se vorm tetraëdries. Hierdie struktuur het geen dubbelbinding nie, dus kon die molekule nie 'n ander resonansiestruktuur toon nie. Daar is 'n tekort aan elektrone bo N in hierdie molekule. Dus, die positiewe lading is slegs op N.
Sommige feite oor NH4+
NH4+ staan bekend as ammoniumioon. Dit is 'n kationiese vorm van ammoniak. Die molêre massa van ammoniumioon is 18.039 g/mol. Die ammoniumioon is 'n wit en oplosbare sout. Ammoniumioon tree op as 'n swak suur. Die pka-waarde is 9.25. Die gekonjugeerde basis is ammoniak.
Die protonasie van ammoniak sintetiseer ammoniumione.
Tydens die metabolisme van diere produseer ammoniumione as 'n neweproduk. Ammoniumione tree soortgelyk op as alkalimetale.
Metode om die Lewis-struktuur vir NH te teken4+
Ons tel altyd die totale valenselektron vir elke molekule tot teken sy Lewis-struktuur.
In NH4+ lewis struktuur, daar is een N, en vier H-atome is teenwoordig. Die sentrale atoom word bepaal deur elektronegatiwiteit, maar vier H-atome omring een N-atoom. Dus, die sentrale atoom is hier N. Al die H-atome maak 'n enkelbinding met die N-atoom. Daar is 'n tekort aan elektrone oor N, so die positiewe lading van die molekule is slegs oor N geleë.
Die oktet van H word voltooi deur 'n enkelbinding met N te vorm. Nou. Ons het die valenselektrone van N en vier H-atome bygevoeg. Die ammoniumioon is kationies, dus moet die gelyke aantal van die elektron wat een elektron is uit hierdie molekule verwyder word. Nadat die enkelbinding gemaak is, is daar geen alleenpaar in hierdie molekule nie. 'n Positiewe lading word op N geplaas om sy oktet te voltooi, so dit is nie nodig om 'n dubbel- of drievoudige binding hier te plaas nie.
N het vyf elektrone in sy buitenste orbitaal. Maar hier maak slegs vier elektrone 'n vier sigma-binding met vier elke H-atoom. Daar is dus 'n positiewe lading op die N-atoom. Elke H-atoom het een elektron, en hulle is vir 'n enkelbinding met 'n enkele elektron van die N-atoom.
NH4+ Lewis struktuur vorm
In NH4 + lewis struktuur ,vier H-atome omring die sentrale N-atoom. Die vorm van hierdie molekule is viervlakkig. Vier H-atome is teenwoordig in vier hoeke van die tetraëdriese terrein.
Daar is vier H-atome teenwoordig sodat die struktuur 'n vierkante beplanner kan wees, maar in vierkante beplanner meetkunde sal die bindingshoek van die molekule 90 wees0. In tetraëdriese meetkunde is die bindingshoek 109.50. Die verhoging van die bindingshoek sal afstoting verminder aangesien die N-atoom klein is. Die vorm van die molekule dui ook op die verbastering.
Weereens, uit VSEPR teorie, is die totale elektrontelling vir hierdie molekule (5+4-1) =8, dus is die molekule se struktuur met 'n elektrontelling van 8 tetraëdries.
NH4+ valenselektron
NH4 + lewis struktuur die verspreiding van elektrone in N is 1s22s22p3, en H-atoom is 1s1. Dus, daar is vyf valenselektrone vir N en een vir H-atoom. Maar daar is 'n positiewe lading in hierdie ammoniumioon, wat hier 'n elektrontekort beteken. N skenk sy een elektron. Die valenselektrone van N is vier en vir vier H-atome is die totale valenselektrone 4. Die totale valenselektron van ammoniumioon is dus 4+ (1*4) =8.
NH4+ Lewis struktuur formele aanklag
Die volgende formule kan die formele lading van enige molekule bereken,
FC = Nv - Nlp. -1/2 Nbp
Nv = aantal elektrone in die valensiedop van die vrye atoom
Nlp = aantal elektrone in alleenpaar
Nbp = aantal elektrone betrokke by die bindingsvorming.
FC van H-atoom = 1-0-2/2 =0
FC van N-atoom = 5-0-8/2 =1
NH4 + lewis struktuur aangesien die molekule ioniese spesies is, sal daar 'n formele lading op die molekule wees gelykstaande aan die aantal positiewe ladings, wat 1 is.
Oor die algemeen is die formele lading gelyk aan sy lading vir ioniese spesies.
Aantal alleenpare in 'n NH4+ lewis struktuur
NH4 + lewis struktuur na die bindingsvorming, as daar elektronpare in 'n enkele dop is, word dit as 'n alleenpaar vir 'n individuele atoom beskou.
Onder vyf valenselektrone van N vorm vier van hulle 'n binding met vier H-atome in hierdie molekule. H-atoom bevat slegs een elektron. Daar is dus geen kans dat H alleenpaar bevat nie. Een elektron van N in die valensiedop word geskenk. Dus, die molekule is 'n gebrek aan alleenpare.
Hibridisering van NH4+
Hibridisering is die vermenging van atoomorbitale van soortgelyke en verskillende energie om nuwe hibriede orbitale te gee.
NH4 + lewis struktuur vir hibridisasie van NH4+, moet ons die valenselektron van die sentrale atoom wat N is, tel. In die grondtoestand is die verspreiding van elektron van N 1s22s22p3.
In 'n opgewonde toestand, skenk dit een elektron uit sy p orbitaal, en een elektron van die s orbitaal sal na hierdie vakante p orbitaal verskuif. Op hierdie manier het dit vier enkele ongepaarde elektrone in sy valensieskil. Hierdie vier ongepaarde elektrone, een van s en een van p orbitaal onder hibridisasie met vier enkel elektrone van vier H-atome.
Nadat hierdie orbitale gemeng is, het 'n nuwe hibriede orbitale sp3 gevorm word. Dus, die verbastering van hierdie molekule is sp3.
Die molekule is sp3 gehibridiseer, dus is die molekule se struktuur tetraëdries. Hier word slegs die sigma-binding in hibridisering oorweeg.
Die sentrale N-atoom is enkelgebonde en word slegs deur vier H-atome omring.
| struktuur | toestand van hibridisasie van sentrale atoom | Bindingshoek |
| lineêre | sp /sd / pd | 1800 |
| Beplanner trigonaal | sp2 | 1200 |
| tetraëdraal | sd3/ sp3 | 109.50 |
| Trigonale bipiramidaal | sp3d/dsp3 | 900 (aksiaal), 1200(ekwatoriaal) |
| oktaëdriese | sp3d2/d2sp3 | 900 |
| vyfhoekige bipiramidale | sp3d3/d3sp3 | 900, 720 |
Weereens, uit die tabel, kan ons sien dat die tetraëdriese vormmolekule sp3 verbaster. Dus, ammoniumioon is sp3 verbaster.
NH4+ bindingshoek
Aangesien die sentrale N-atoom sp3 gehibridiseer is in ammoniumioon, word verwag dat die HNH-bindingshoek 109.5 sal wees0.
In NH4 lewis struktuur daar is geen afwyking van hierdie oorspronklike data nie, want daar is geen alleenpare teenwoordig in hierdie molekule nie, so daar is geen kans op eensame paar-binding-paar afstoting nie. Daarbenewens is N klein in grootte, en vier H-atome is met 'n enkelbinding geheg. As gevolg van die groter bindingshoek is daar geen afstoting nie.
Die VSEPR teorie en hibridisasie tabel bevestig dat die bindingshoek in ammoniumioon 109.5 is0.
NH4+ oktetreël
Die oktetreël is om die valensiedop te voltooi deur elektrone te skenk of te aanvaar en die naaste edelgaskonfigurasie te verkry.
NH4 + lewis struktuur H het een elektron. Dit vorm 'n kovalente binding met N deur een elektron te deel en sy oktet te voltooi en die elektroniese konfigurasie as Hy te verkry. N het vyf elektrone in sy valensorbitaal. In ammonium vorm ioon N vier sigma-bindings met vier H-atome deur een elektron te deel. Maar sy oktet is nie vervul nie. Om sy oktet te bevredig, is een elektron nodig. Dus, 'n positiewe lading woon slegs op die N-atoom. Op hierdie manier voltooi N en H hul oktet.
NH4+ resonansie struktuur
NH4 + lewis struktuur bevat geen π-binding nie. So, ons kan nie teken die resonansiestruktuur die oorsaak daarvan is daar geen kans om die elektroniese wolke te verskuif nie. Selfs as daar geen eensame paar elektrondigtheid teenwoordig is nie, kan ons hulle verskuif om 'n resonerende struktuur te teken.
Gebruike van NH4+
- Ammoniumioon handhaaf die suur-basis-balans in die menslike liggaam. Die nier produseer ammoniumione om met baie anione in die liggaam te kombineer om die suur-basis-balans te handhaaf.
- Deur ammoniumioon te gebruik, kan ons die kwaternêre ammoniumsout sintetiseer wat in fase-oordrag katalisators in baie organiese reaksies kan gebruik.
- Ammoniumsout is hoogs oplosbaar in water, met hierdie feit kan ons dit gebruik as 'n skoonmaakmiddel, benatter, ens.
- Dit is 'n goeie stikstofbron vir baie plante, so ons kan dit in grond gebruik, maar in beperkende toestande sal die oormaat giftig wees.
Algemene vrae (FAQ)
Vergelyk die NH-lengte in NH3 en NH4+.
NH4+ , 5+4-1 = 8 (tetraëdraal), NH3 5+3 = 8 (tetraëdraal)
Die gebruik van VSEPR, beide NH3 en NH4+ moet 'n tetraëdriese struktuur hê. In beide gevalle moet die N-atome in sp3 verbaster. In NH3, aangesien die hibriede orbitale wen waarin die alleenpaar teenwoordig is van groter "s" karakter is (Bent se reël), is die hibriede orbitaal van N gerig na die 3 H-atome in NH3 sal mindere "s" karakter t.o.v. sp2. Dit is anders as die geval van ammonium, waar al die hibriede orbitale van N sp3 verbaster. Do die NH lengte in NH3 langer sal wees.
Vergelyk die suurkarakter van NH3 en NH4+.
Ammoniak is basies, dit het eensame paar om geskenk te word in enige vakante terrein van ander spesies, so dit tree op soos 'n Lewis-basis.
Maar in ammoniumioon sal daar geen alleenpaar wees nie, en dit het 'n positiewe lading en het 'n ekstra proton, so dit kan hierdie proton maklik vrystel en soos 'n suur optree.
Vergelyk die bindingshoek van NH3, NH4+, en NH2-.
NH4+ > NH3 > NH2-
Vir ammoniumioon is daar geen alleenpaar nie, in ammoniakmolekule is daar een alleenpaar en vir 'n vir amino-ioon is daar twee pare alleenpaar. Soos die aantal alleenpare toeneem, neem die afstoting ook toe, en om die afstoting te minimaliseer, verminder die bindingshoek.
