هيكل HNO Lewis ، الخصائص: 11 حقيقة يجب أن تعرفها


من خلال هذه المقالة ، سوف نتعرف على حقائق HNO ، وكيفية بناء هيكل HNO Lewis ، وخصائصه واستخداماته التفصيلية.

يمكن التعرف على HNO ، والذي يُطلق عليه عادةً اسم Nitroxyl أو azanone وهو اسم IUPAC الخاص به ، على أنه القاعدة المترافقة لأنيون النيتروكسيد ، NO- . إنه أيضًا الشكل المختزل لـ NO- ، أو الشكل المختزل لإلكترون واحد من أكسيد النيتريك. يوجد بشكل شائع في الطور الغازي ويوجد في طور المحلول كمتوسط ​​بعمر قصير جدًا.

بعض خصائص HNO:

  1. الكتلة المولية 31 جم / مول.
  2. H-NO لديه طاقة تفكك الرابطة 49.5 كيلو كالوري / مول.
  3. تبلغ السعة الحرارية 33.9 JK-مول- .

لقد وجد أنه يمكن إنتاج HNO من ملح Angeli وحمض Piloty. ومع ذلك ، فإن HNO ليس مركبًا مستقرًا كاملًا ، بل يُنظر إليه على أنه وسيط ينتج خلال خطوات مختلفة من تفاعل كيميائي.

كيفية رسم هيكل HNO لويس؟

هيكل HNO Lewis أو ببساطة بنية نقطة لويس هي تمثيل بسيط للهيكل الهيكلي للجزيء الذي يصف كيفية اتصال الذرات ومن خلال عدد الروابط التي تحافظ على قاعدة الثمانيات.

تنص القاعدة الثماني على أن كل ذرة تحاول استيعاب ثمانية إلكترونات في مدارات التكافؤ للوصول إلى تكوين غاز نبيل ومستقر.

يميل الجزيء الذي يملأ المدارات بالكامل إلى أن يكون أكثر استقرارًا في تلك الحالة لأنه يتصرف بشكل مشابه لعنصر الغاز النبيل.

هيكل HNO Lewis
الكرة الزرقاء = نيتروجين ، كرة حمراء = أكسجين وكرة رمادية = هيدروجين. تمثيل عصا الكرة HNO من ويكيبيديا

خطوات ل ارسم هيكل لويس HNO :

  1. تتضمن الخطوة الأولى حساب العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ المتاحة. ينتمي النيتروجين إلى المجموعة 15 ، وبالتالي ، يتوفر لديه 5 إلكترونات تكافؤ (التكوين الإلكتروني للحالة الأرضية لـ N: [Ne] 2s22p3 ). ينتمي الأكسجين إلى المجموعة 16 ، لذلك يتوفر إجمالي 6 إلكترونات تكافؤ (التكوين الإلكتروني للحالة الأرضية لـ O: [Ne] 2s22p4 ) و H لديها إلكترون واحد فقط في غلاف التكافؤ وهو المدار 1s. لذلك ، فإنه يوفر ما مجموعه 12 إلكترونًا تكافؤًا لبناء بنية لويس النقطية لـ HNO.
  2. بعد ذلك ، يتم اختيار الذرة المركزية بناءً على سلبيتها الكهربية ، ومع ذلك ، لا يمكن أن تكون H هي الذرة المركزية لأن تكافؤها واحد ، لذا لا يمكنها تكوين أكثر من رابطة واحدة. حجم فرق الكهربية (X) لـ O و N و H هي XO = 3.44 ، سN = 3.04 ، سH = 2.2. يكشف فرق الكهربية أن N هو ثاني أقل عنصر كهرسلبي بعد الهيدروجين.
  3. الآن ، يتم رسم الذرات مع إلكترونين بينهما لتشكيل رابطة. عند القيام بذلك ، علينا أن نضع في اعتبارنا قاعدة الثمانيات.
  4. نظرًا لأن الأكسجين عمومًا عنصر ثنائي التكافؤ والنيتروجين عنصر ثلاثي التكافؤ ، يمكن تكوين رابطة أخرى بين O و N من خلال مشاركة إلكترون واحد من مدارات التكافؤ. هذا يكمل ثماني بتات من النيتروجين والأكسجين والهيدروجين أيضًا وهو عنصر يعاني من نقص الإلكترون. لذلك ، تتشكل رابطة واحدة بين HN وتتشكل رابطة مزدوجة بين O و N.
  5. نتيجة لذلك ، يوجد زوج واحد من الإلكترونات في كل ذرة N و O. توضح مراقبة الهيكل العظمي النهائي أن قاعدة الثمانيات تخضع جيدًا للامتثال لـ N و O. ومع ذلك ، نظرًا لكونها عنصرًا ناقص الإلكترون ، فإنها تنتهك قاعدة الثمانيات.

التمثيل التخطيطي للبناء التدريجي لـ HNO هيكل لويس أدناه يمكن أن يضع نظرة ثاقبة على الشرح التفصيلي أعلاه:

هيكل HNO لويس
هيكل HNO لويس

صدى هيكل لويس HNO:

تتضمن بنية HNO lewis 3 هياكل رنين حيث يتضمن اثنان منها فصل الشحنة. في أحد هياكل الرنين ، يكتسب N شحنة موجبة ويكتسب الأكسجين شحنة سالبة. في الحالة الأخرى ، يكتسب النيتروجين شحنة سالبة ويكتسب الأكسجين شحنة موجبة.

هيكل الرنين الأكثر ثباتًا هو الهيكل الذي لا يتضمن أي فصل شحنة ، يليه الهيكل الذي يحتوي O على شحنة سالبة والنيتروجين له شحنة موجبة. أقل بنية الرنين استقرارًا هي تلك التي تحتوي على شحنة موجبة على الأكسجين وشحنة موجبة على ذرة النيتروجين.

هذا لأن O أكثر كهرسلبية من النيتروجين ، مثل هذه الشحنة الموجبة على النيتروجين أكثر استقرارًا من ذرة الأكسجين.

هيكل الرنين لهيكل HNO لويس

إلكترونات التكافؤ HNO:

HNO هيكل لويس يحتوي على ما مجموعه 12 إلكترون التكافؤ. إلكترونات التكافؤ هي الإلكترونات الأبعد في الأجزاء الفرعية التي يمكن أن تشارك في تكوين الرابطة الكيميائية عن طريق مشاركة أو نقل الإلكترونات.

التكوين الإلكتروني لحالة الأرض لـ N: [Ne] 2s22p3

التكوين الإلكتروني لحالة الأرض لـ O: [Ne] 2s22p4

التكوين الإلكتروني لحالة الأرض لـ H: 1s1

الإلكترونات الخارجية في القشرة الفرعية 2s و 2 p و 1 s subshell هي إجمالي إلكترونات التكافؤ لهيكل HNO lewis.

أزواج HNO lewis Structure الوحيدة:

تحتوي بنية HNO lewis على إجمالي 3 أزواج من الإلكترونات. أحدهما موجود على N atom والآخران موجودان على O atom.

الأزواج الوحيدة من الإلكترونات هي تلك التي لا تشارك في تكوين الرابطة الكيميائية وتوجد على الذرة المعنية ، ولكن يمكن فصلها إذا لزم الأمر أو ممكن.

الذوبان HNO:

نظرًا لأنه يمكن اعتباره حرف H.+ لا- ، قابل للذوبان في الماء والمذيبات البروتونية والقطبية الأخرى.

فيما يلي المذيبات القليلة حيث تم اختبار قابلية HNO للذوبان:

مذيبالذوبانية
Waterقابل للذوبان
أحماض معدنيةقابل للذوبان
الجدول: يظهر قابلية الذوبان في المذيبات المختلفة.

تهجين HNO:

N يخضع ل sp2 التهجين ويقيم الزوج الوحيد على أحد الأجزاء الفرعية 2p التي لا تخضع للتهجين. س يخضع ل س2 يخضع التهجين مع N و H ل sp3 التهجين مع N.

التكوين الإلكتروني لحالة الأرض لـ N: [Ne] 2s22p3

التكوين الإلكتروني لحالة الأرض لـ O: [Ne] 2s22p4

التكوين الإلكتروني لحالة الأرض لـ H: 1s1

يحتوي N على 3 إلكترونات غير متزاوجة في قشرة التكافؤ الفرعية وزوج واحد من الإلكترونات في غلاف 2s.

يحتوي الأكسجين على إلكترونين غير متزاوجين في الأجزاء الفرعية 2p وزوجين منفردين من الإلكترونات ، أحدهما في 2s والآخر في 2p subshells.

شكل هيكل لويس HNO:

تتبنى HNO lewis strucrure شكلًا منحنيًا أو شكلًا ثنائي السطوح.

هذا يتوافق مع نظرية VSEPR التي وفقًا لها sp2 يكون التهجين مع أزواج من الإلكترونات هو الأفضل عندما يتخذ شكل منحني. هذا يجعل الأزواج الوحيدة على مسافة قصوى من بعضها البعض للحد الأدنى من التنافر وتقليد تنافر أزواج السندات.

هيكل HNO لويس يظهر شكله وزاويته وتهجينه.

زاوية هيكل لويس HNO:

هيكل HNO lewis له زاوية رابطة قريبة من 1200 HNO حيث يتبنى الهيكل هيكل شكل منحني مع sp2 تهجين. زاوية الرابطة بين HNO.

تُعرَّف زاوية الرابطة بأنها الزاوية بين المدارات المشاركة في تكوين الرابطة مع الذرة المركزية.

رسوم HNO Lewis Structure الرسمية:

هيكل HNO لويس اتهام رسمي هي الشحنة الافتراضية المخصصة للذرات المكونة للجزيء إذا كانت الإلكترونات الرابطة مشتركة بالتساوي وبالتساوي. إنها ليست الشحنة الصافية للجزيء بل هي شحنة إلكترونية تفترضها الذرات في بنية لويس النقطية.

               يمكن حساب الرسوم الرسمية HNO رياضيًا بالصيغة:

الشحنة الرسمية = (عدد إلكترونات التكافؤ في الذرة الحرة للعنصر) - (عدد الإلكترونات غير المشتركة في الذرة) - (عدد الروابط بالذرة)

بالإضافة إلى ذلك ، المسؤول عن الجزيء = مجموع جميع الرسوم الرسمية.

الشحنة الرسمية لـ H = 1 - 0-1 = 0

الشحنة الرسمية لـ N = 5 - 2 - 3 = 0

الشحنة الرسمية لـ O = 6-4-2 = 0

HNO lewis هيكل الثماني القاعدة:

هيكل HNO lewis يتبع قاعدة الثمانيات في هيكل لويس النقطي. يتبع الجزيء الثماني معنى المملوءة تمامًا بالجزيء.

لكن ، ذرة H ، بسبب نقص الإلكترون ، لا تستوعب 8 إلكترونات وبالتالي تنتهك قاعدة الثمانيات. وبالتالي ، بالنظر إلى الذرات بشكل فردي ، يتبع O و N قاعدة الثماني بينما ، H لا يرجع إلى إلكترون أقل في الأجزاء الفرعية أو التكافؤ المنخفض.

هل HNO قابل للذوبان في الماء؟

هيكل HNO lewis قابل للذوبان في الماء لأنه أحد أنواع أكسيد النيتروجين المختزل إلكترونًا-.

إنه الحمض المترافق لـ NO- المجموعة التي. توجد على شكل أيونات قطبية وتذوب جيدًا في الماء عن طريق فصل الشحنة. ومع ذلك ، فإن وجودها في مرحلة الحل لم يدم إلا لفترة قصيرة.

هل HNO حمض أم قاعدة؟

هيكل HNO لويس هو حمض مثير للإعجاب. يُفقد البروتون بسهولة عندما يذوب في محلول أساسي.

ومع ذلك ، لا تزال الدراسات جارية بشأن خصائصه الحمضية والكيميائية الأخرى. نظرًا لوجودها كوسيط ، فإن التحقيقات التي يتعين إجراؤها صعبة ومعقدة.

الخلاصة:

هيكل HNO لويس هو نوع وسيط ذو عمر قصير للغاية يعتمد على شكل منحني مع طاقات تفكك رابطة منخفضة للغاية مما يشير إلى ثباته المنخفض.

نانديتا بيسواس

مرحبًا. أنا أحصل على درجة الماجستير في الكيمياء مع تخصص في الكيمياء العضوية والفيزيائية. أيضًا ، قمت بمشروعين في الكيمياء - أحدهما يتعامل مع التقدير اللوني وتحديد الأيونات في المحاليل. قام آخرون في Solvatochromism بدراسة الفلوروفورات واستخداماتها في مجال الكيمياء جنبًا إلى جنب مع خصائص التراص الخاصة بهم على الانبعاث. لقد تخصصت أيضًا في كيماويات الراتنج. دعنا نتواصل من خلال LinkedIn-https: //www.linkedin.com/in/nandita-biswas-244b4b179

آخر المقالات

رابط هل يحتوي السيتوبلازم على ريبوسومات؟ 7 حقائق يجب أن تعرفها

هل يحتوي السيتوبلازم على ريبوسومات؟ 7 حقائق يجب أن تعرفها

تنتج الريبوسومات بروتينًا ضروريًا للعديد من العمليات الخلوية ، بما في ذلك إصلاح التلف والتحكم في التفاعلات الكيميائية. دعونا نناقش المزيد. على عكس عضيات الخلية الأخرى ، السيتوبلازم ...