11 حقائق عن هيكل وخصائص KNO3 لويس


KNO3 هو أحد المؤكسدات في وقود الصواريخ الذي تبلغ كتلته المولية 101.1032 جم / مول. دعونا نشرح بإيجاز هيكل KNO3 لويس والحقائق الأخرى بإيجاز أدناه.

يشبه هيكل KNO3 lewis النترات. يمكن اعتبار الكاتيون المضاد للنترات كاتيون بوتاسيوم ، والذي يرتبط بإحدى ذرات O ، وليس بذرة N المركزية. لذلك ، تبقى بقية الترابط والتهجين على المركز N كما هي ذرة N هي sp2 مهجن.

في الشكل المستوي ثلاثي الزوايا لـ KNO3 ، يتم توصيل ذرة أكسجين واحدة من خلال رابطة واحدة مع N ، وكذلك K ، وتحمل ذرة O الأخرى شحنة سالبة عليها. دعونا نركز على بعض المهم حقائق حول KNO3 مثل هيكل لويسوإلكترونات التكافؤ والتهجين في القسم التالي مع التفسيرات المناسبة.

1.    كيفية رسم هيكل KNO3 لويس

KNO3 هيكل لويس يمكن أن يعطي فكرة ترابط الجزيء وإلكترونات التكافؤ وتوافر الإلكترونات. دعونا نحاول رسم KNO3 هيكل لويس في بضع خطوات.

حساب إجمالي إلكترونات التكافؤ -

أولاً ، نحتاج إلى حساب إجمالي إلكترونات التكافؤ لـ KNO3. لذلك ، علينا حساب إلكترونات التكافؤ للذرات الفردية ثم جمعها معًا. لذلك ، إجمالي إلكترونات التكافؤ الموجودة داخل KNO3 هيكل لويس هي 1 + 5 + (6 * 3) = 24. حيث توجد ثلاث ذرات O.

اختيار الذرة المركزية -

اختر الآن الذرة التي ستلعب الذرة المركزية لـ KNO3 هيكل لويس. العامل الحاسم للذرة المركزية هو حجم الذرة وكذلك الكهربية. نصف القطر الذري لـ N أكبر من O ، و N أكثر حساسية من O أيضًا. لذلك ، يتم اختيار N هنا ذرة مركزية.

تلبية قاعدة الثمانيات -

هنا يجب أن نتحقق مما إذا كانت جميع الذرات تخضع لقاعدة الثمانيات أم لا عن طريق تجميع ثمانية إلكترونات في غلاف التكافؤ الخاص بها. ستكون الإلكترونات المطلوبة 2 + 8 + 8 + 8 + 8 = 34. العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ هو 24. لذا ، فإن العدد المطلوب من الروابط في KNO3 سيكون ، ½ (34-24) = 5 روابط.

التحقق من التكافؤ -

في هذه الخطوة ، قمنا بربط كل ذرة بالذرة المركزية بالعدد المطلوب من الروابط. هنا العدد المطلوب من الروابط هو 7 ، لكن العدد الإجمالي للذرات هو 5 لذلك نضيف روابط متعددة لتلبية تكافؤ الذرات المعنية. توجد رابطة مزدوجة بين N وإحدى ذرات O.

تعيين الأزواج الوحيدة -

في الخطوة الأخيرة بعد تلبية تكافؤ الذرات المعنية ، نقوم بتعيين الأزواج الوحيدة وهي إلكترونات تكافؤ إضافية موجودة في غلاف التكافؤ. في هذا الجزيء ، تحتوي ذرات O على أزواج وحيدة فقط.

KNO3 شكل هيكل لويس

كل جزيء له شكله الخاص ويعتمد على نظرية VSEPR. KNO3 له أيضًا شكل هندسي. الآن يمكننا مناقشة شكل هيكل KNO3 بالتفصيل.

الشكل الخاص لجزيء KNO3 هو مستو ثلاثي الزوايا. هذا الشكل مدعوم من قبل AX3 اكتب الجزيء. N موجود في مركز مثلث الزوايا وثلاث ذرات O موجودة في ثلاث رؤوس مختلفة للهندسة. هذا الشكل مثالي لـ KNO3 لتجنب أي نوع من التنافر.

وفقًا لنظرية VSEPR ، تتخذ جزيئات من النوع AX3 شكلًا ثلاثي الهرمي أو شكل مستوٍ. هنا لاحقًا هو الأفضل لـ KNO3. لا ترتبط ذرة K مباشرة بالذرة المركزية ، بل إنها مرتبطة بواحدة من O. لذلك ، K ليس لها مساهمة في هذا النوع من الشكل ، فهي حول مركز N فقط.

إلكترونات التكافؤ KNO3

يُعرف عدد الإلكترونات المشاركة في تكوين الرابطة الموجودة في مدار التكافؤ باسم إلكترونات التكافؤ. الآن ناقش بالتفصيل جزيء KNO3.

يحتوي جزيء KNO3 على 24 إلكترونًا تكافؤًا. K لها 1 ، N لها 5 وكل ذرة O لها 6 إلكترونات تكافؤ لأنها تنتمي إلى المجموعات IA و V و VIA على التوالي في الجدول الدوري. وبالتالي ، فإن التكوين الإلكتروني لغلاف التكافؤ سيكون [Ar] 4s1، [هو] 2 ثانية22p3، [هو] 2 ثانية22p4 لـ K و N و O على التوالي.

الآن احسب إجمالي إلكترونات التكافؤ الموجودة في KNO3 هيكل لويس

  • إلكترونات التكافؤ لذرة K واحدة = 1
  • إلكترونات التكافؤ لذرة نيتروجين واحدة = 5
  • إلكترونات التكافؤ لثلاث ذرات O = 6 * 3 = 18
  • لذلك ، العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ الموجودة في KNO3 هيكل لويس هو ، 1 + 5 + 18 = 24

KNO3 lewis هيكل أزواج وحيدة

الأزواج الوحيدة هي الإلكترونات غير المرتبطة الموجودة في مدار التكافؤ للذرات المعنية. دعونا نتحدث عن الذرة التي تحتوي على أزواج وحيدة في جزيء KNO3.

يوجد إجمالي 7 أزواج من أزواج وحيدة موجودة في جزيء KNO3. جميع الأزواج المنفردة تنتمي إلى ذرات O فقط. نظرًا لاستخدام جميع إلكترونات التكافؤ لذرة N في تكوين الرابطة ولا تتوفر إلكترونات غير مرتبطة. تنتمي O إلى العنصر السادس عشر ولها أزواج وحيدة.

تحتوي كل ذرة O على عدد مختلف من الأزواج المنفردة. الآن احسب الأزواج الوحيدة.

  •  ذرات O لها زوجان وحيدان مرتبطان مع N
  • يحتوي O آخر أيضًا على زوجان منفردان متصلان بموقع K.
  • تحتوي الشحنة السالبة التي تحتوي على ذرات O على ثلاثة أزواج منفردة.
  • إذن ، مجموع الأزواج الوحيدة = 2 + 2 + 3 = 7 أزواج.

رسوم هيكل KNO3 lewis الرسمية

يمكن أن تتنبأ الشحنة الرسمية بالشحنة في جزيء والتي يمكن أن تظهر على ذرة معينة. الآن نحسب الشحنة الرسمية للذرات الفردية لجزيء KNO3.

الرسم الرسمي على KNO3 ليس صفراً. لأن أحد N و O مشحون ويتشارك في رابطة أيونية جزئية. لذلك ، يمكن التنبؤ بهذا المبلغ من الرسوم من خلال الرسوم الرسمية. عند حساب الشحنة الرسمية ، يجب أن نفترض أن كلا من N و O لهما نفس الكهربية.

الصيغة التي يمكننا استخدامها هنا ، FC = Nv - Nl.p. -1/2 ملحوظة.

انتهت الرسوم الرسمية ،

  • N = 5-0- (8/2) = +1 ،
  • مزدوج الترابط O = 6-4- (4/2) = 0 ،
  • K- المستعبدين O = 6-4- (4/2) = 0 ،
  • آخر O = 6-6- (2/2) = -1

لذلك ، يكون الجزيء محايدًا لأن الشحنات السالبة والموجبة يمكن أن تحيد تأثير الشحنة.

KNO3 لويس هيكل الثماني القاعدة

تتبع كل ذرة قاعدة الثمانيات من خلال استكمال مدار تكافؤها بعد تكوين رابطة تساهمية. ستتم مناقشة قاعدة الثمانيات KNO3 أدناه.

يكمل K و N و O مدار تكافؤهم عن طريق تكوين الرابطة ومشاركة الإلكترونات مع عدد مناسب من الإلكترونات. التكوين الإلكتروني لـ K و N و O هو [Ar] 4s1، [هو] 2 ثانية22p3، و [هو] 2 ثانية22p3 على التوالى. لذا فهم بحاجة إلى إلكترون واحد وثلاثة وإلكترونين على التوالي.

K هو عنصر كتلة s ، لذا فهو يحتاج إلى إلكترون آخر لإكمال ثماني بتاته ويتشارك رابطة مع ذرة O. يحتاج N المركزي إلى ثلاثة إلكترونات أخرى وشكل ثلاث روابط مع ثلاثة O لإكمال الثماني. كل ذرة O تكمل ثماني بتاتها من خلال مشاركة الإلكترونات في الروابط التساهمية.

زاوية الرابطة KNO3

كل جزيء له زاوية ارتباط خاصة به بين الذرات المركزية والذرات المحيطة من أجل التوجيه الصحيح للترتيب. دعونا نناقش زاوية رابطة KNO3 باختصار.

زاوية الرابطة لـ KNO3 هي 1200، وهي زاوية رابطة مثالية لجزيء ثلاثي الزوايا. لذلك ، من الواضح أنه لا يوجد تنافر أو ازدحام ثابت لانحراف الزاوية. قيمة زاوية الرابطة هذه بين جزء ONO. تتدرب قيمة الزاوية أيضًا على تهجين مركز N.

زاوية الرابطة KNO3

زاوية الرابطة لجزيء من النوع AX3 هي 1200 لمستو ثلاثي الزوايا. تنحرف القيمة فقط عندما يكون هناك أي ازدحام فاصل بين الذرات والأزواج المنفردة. ولكن في جزيء KNO3 ، تكون ثلاث ذرات O بعيدة عن بعضها البعض ، لذلك لا توجد فرصة للتزاحم وتظل زاوية الرابطة كما هي.

صدى هيكل KNO3 لويس

يُعرف إلغاء تحديد موقع سحابة الإلكترونات عبر الأشكال الكنسية المختلفة بالرنين. نناقش أدناه كيف حدث إلغاء تمركز الإلكترونات في جزيء KNO3.

حدث الرنين في جزيء KNO3 من مركز O الغني بالإلكترون إلى موقع N الذي يعاني من نقص الإلكترون. يحمل O شحنة سالبة لذلك يحتوي على سحب إلكترونية كافية لإلغاء تحديد الموقع عبر الأشكال الكنسية المختلفة للجزيء. الجزيء مستوٍ لذا فإن الرنين يحدث بطريقة سهلة للغاية.

هياكل الرنين KNO3

جميع الهياكل الثلاثة هي أشكال أساسية مختلفة لجزيء KNO3. الأول والثاني متشابهان ولديهما مساهمة أكبر في الرنين لأنهما يتمتعان بمزيد من الاستقرار. لأن لديهم عددًا أكبر من الروابط التساهمية وشحنة سالبة على الذرة الكهربية. الهيكل الثالث هو الأقل استقرارًا.

تهجين KNO3

لعمل رابطة تساهمية لها مدارات نشطة مختلفة تخضع لتهجين لتشكيل مدار هجين مكافئ. ناقش الآن تهجين KNO3 بالتفصيل.

المركز N هو sp2 مهجن لأن عدد المدارات المعنية هو 3.

الهيكلية  قيمة التهجينحالة تهجين الذرة المركزية   زاوية السندات
خطي    2sp / sd / pd  1800
مخطط ثلاثي الزوايا   3  sp2      1200
رباعي السطوح   4sd3/ س3     109.50
ثلاثي الزوايا ثنائي الهرمية5sp3د / دسب3     900 (محوري) ، 1200(استوائي)
ثماني السطوح  6sp3d2/ د2sp3      900
خماسي ثنائي الهرمي  7sp3d3/d3sp3  900، 720
جدول التهجين

                      

                                                                                   

لماذا وكيف يتم KNO3 sp2 مهجن؟

إذا كانت الذرة المركزية لأي جزيء متورطة في ثلاثة مدارات في التهجين وتشكل فقط رابطة سيجما ، فستكون sp2 مهجن.

الصيغة المستخدمة للتهجين هي ، H = 0.5 (V + M-C + A) ، حيث H = قيمة التهجين ، V هي عدد إلكترونات التكافؤ في الذرة المركزية ، M = الذرات أحادية التكافؤ المحاطة ، C = لا. الكاتيون ، أ = لا. من الأنيون. لذا ، فإن تهجين مركز N في KNO3 هو ، ½ (5 + 0 + 0 + 1) = 3 (س2)

تهجين KNO3

نحن نعتبر فقط رابطة سيجما في التهجين ، وليس π أو أي نوع من الروابط المتعددة. هذا هو حدود التهجين. ترتبط جميع ذرات O مباشرة بـ N المركزية لذا فهي تشارك في التهجين ، وليس K ، لأنها مرتبطة بإحدى ذرات O.

KNO3 الكتلة المولية

الكتلة المولية هي الكتلة الدقيقة للجزيء بما في ذلك الكتلة المولية للذرات الفردية. دعونا نحسب الكتلة المولية لـ KNO3.

الكتلة المولية لـ KNO3 هي 101.1032 جم / مول. تأتي هذه القيمة من الكتلة المولية للذرات الفردية وقيمة التجميع. يتم تحديد الكتلة المولية دائمًا في جم / مول. من المعروف أن عدد جرامات الجزيء الموجودة لكل مول.

لماذا وكيف تبلغ الكتلة المولية لـ KNO3 101.1032 جم / مول؟

تأتي هذه القيمة الدقيقة من مجموع قيمة الكتلة الذرية لذرة مفردة. احسب الآن كل كتلة مولية على حدة.

  • قيمة الكتلة الذرية لـ K هي 39.0983
  • الكتلة الذرية لـ N تساوي 14.0067
  • الكتلة الذرية لـ O هي 15.999
  • توجد الآن ثلاث ذرات ، وبالتالي فإن الكتلة المولية لجزيء KNO3 هي 39.0983 + 14.0067 + (15.999 * 3) = 101.1032 جم / مول.
  • يتم حساب 1 مول من التكوين

لذلك ، من الحساب أعلاه ، يمكننا أن نستنتج أن هناك 101.1032 جم من KNO3 موجود في 1 مول. لذلك ، بالنسبة لتفاعل 1: 1 لـ KNO3 وأي جزيء آخر ، يجب أن نأخذ 101.1032 جم من جزيء KNo3.

هل KNO3 و "الإلكتروليت"?

عندما يتأين الجزيء في الماء ويوصل الكهرباء ، يجب أن يطلق عليه بالكهرباء. انظر الآن ما إذا كان KNO3 هو إلكتروليت أم لا.

KNO3 هو إلكتروليت. يمكنها توصيل الكهرباء في محلولها المائي. إن طريقة تمرير الكهرباء ليست عالية جدًا ، لذا فهي تتصرف كإلكتروليت معتدل. KNO3 هو ملح وكل ملح عبارة عن إلكتروليت.

لماذا وكيف KNO3 هو المنحل بالكهرباء؟

يمكن تأين KNO3 في محلول مائي لنقل الكهرباء.

KNO3 هو إلكتروليت لأنه يتأين على شكل K.+ و لا3- في المحلول المائي. تنقل K+ عالية جدًا بسبب الشحنة الأيونية ، كما أن النترات هي أنيون موصل كهربائي أفضل ، حيث يوجد صدى مع النترات ووجود ذرات O الكهربية.

لذلك ، عندما يذوب KNO3 في المحلول المائي فإنه يتأين لتشكيل الكاتيونات والأنيونات ذات الصلة. لهذا السبب ، يصبح المحلول مشحونًا ويحمل الكهرباء ، لذلك يمكن أن يتصرف KNO3 كإلكتروليت.

التوليف KNO3 هيكل لويس

KNO3 هو ملح صلب بلوري أبيض اللون في حالته الفيزيائية. نقطة الغليان ، وكذلك نقطة الانصهار ، عالية جدًا حوالي 653 كلفن و 607 كلفن على التوالي.

  • الطريقة الاصطناعية لتحضير KNO3 هي الجمع بين نترات الأمونيوم وهيدروكسيد البوتاسيوم.
  • NH4لا3(aq) + KOH (aq) = NH3(ز) + KNO3(أ ك) + ح2O (ل)
  • هناك عملية أخرى بدون تكوين الأمونيا كمنتج ، حيث تتفاعل نترات الأمونيوم مع كلوريد البوتاسيوم.
  • NH4لا3(aq) + KCl (aq) = NH4Cl (aq) + KNO3(عبد القدير)

KNO3 له هيكل بلوري معيني لتقويم العظام في شكله الشبكي وفي درجات الحرارة المرتفعة ، يتغير إلى ثلاثي الزوايا.

في الختام

جزيء KNO3 هو جزيء إلكتروليت قوي ، محلوله المائي يوصل الكهرباء. إنه جزيء تساهمي مشحون جزئيًا.

بيسواروب شاندرا داي

مرحبًا ...... أنا بيسواروب شاندرا داي ، لقد أكملت الماجستير في الكيمياء. تخصصي هو الكيمياء غير العضوية. الكيمياء لا تدور حول القراءة سطراً بسطر والحفظ ، إنه مفهوم يجب فهمه بطريقة سهلة وهنا أشارككم مفهوم الكيمياء الذي أتعلمه لأن المعرفة تستحق مشاركتها.

آخر المقالات

رابط هل تمتلك خلايا العضلات ميتوكوندريا؟ 7 حقائق يجب أن تعرفها

هل تمتلك خلايا العضلات الميتوكوندريا؟ 7 حقائق يجب أن تعرفها

كل خلية تحتاج إلى طاقة لأداء وظيفتها. دعونا نرى ما إذا كانت الخلايا العضلية تحتوي على "عملة الطاقة" ، أي الميتوكوندريا فيها أم لا. تحتوي خلايا العضلات على الميتوكوندريا لأنها ...