هيكل وخصائص NaOH Lewis: 17 حقائق كاملة


هيدروكسيد الصوديوم عبارة عن قاعدة غير عضوية قوية ذات كتلة مولية 40 جم / مول. دعونا نناقش المزيد من هيدروكسيد الصوديوم في المقالة التالية.

NaOH عبارة عن قاعدة معدنية قلوية ، لذا فإن طبيعة القاعدة قوية جدًا. إنه جزيء أيوني وليس تساهميًا لأن الرابطة التي يتكون منها الجزيء هي النقل الكلي للإلكترونات. O هو sp3 مهجن هنا مع زوجين من الأزواج المنفردة. يرتبط H بذرة O ويزيد من قاعدتها.

نظرًا لأنها قاعدة قوية ، يمكنها تحييد الأحماض القوية مثل H2SO4 أو HCl لتكوين الملح والماء. في هذه المقالة ، يمكننا استكشاف المزيد حول وضع ربط NaOH وهيكله وأساسيته وحقائق مهمة أخرى بالتفصيل.

1. كيفية رسم هيكل NaOH لويس؟

يمكن أن تعطي بنية لويس للجزيء التساهمي فكرة موجزة عن الخاصية الجزيئية. في القسم التالي ، نرسم بنية لويس لـ NaOH في بضع خطوات.

حساب إلكترونات التكافؤ

بادئ ذي بدء ، يجب أن يكون إجمالي إلكترونات التكافؤ لـ NaOH معادًا وهو 8. هذه هي القيمة الإجمالية لإلكترونات التكافؤ لكل ذرة موجودة في NaOH. يحتوي O على ستة و Na و H لهما إلكترون واحد في مدار التكافؤ. نضيف هذه الإلكترونات فقط للحصول على القيمة الإجمالية لإلكترونات التكافؤ لـ NaOH.

اختيار الذرة المركزية

في الخطوة الثانية ، حددنا الذرة المركزية بين ثلاث ذرات. يجب اختيار الذرة المركزية على أساس الكهربية والحجم. من بين Na و H و O ، O هي الأكثر كهرسلبية وحجم O أكبر من الأخريين. لذلك ، يتم اختيار O كالذرة المركزية هنا.

إرضاء الثماني

لكي يطيع كل عنصر كتلة s الثماني ، يحتاجون إلى إلكترونين في مدار التكافؤ ؛ بالنسبة لعناصر كتلة p ، فإنها تحتاج إلى ثمانية إلكترونات. O هو عنصر كتلة ap لذا فهو يحتاج إلى ثمانية و H و Na يحتاجان إلى إلكترونين. لذلك ، لتلبية العدد الإجمالي للثمانيات من الإلكترونات المطلوبة سيكون 8 + 2 + 2 = 12.

إرضاء التكافؤ

لإرضاء تكافؤ كل ذرة يجب أن نضيف الروابط التي تأتي من تلك الإلكترونات المتبقية من الإلكترونات الثمانية المطلوبة وإلكترونات التكافؤ الكلي الموجودة. إذن ، السند المطلوب هنا هو ½ (12-8) = 2. توجد رابطة واحدة بين O و Na والأخرى بين O و H لإرضاء التكافؤ.

عيّن الأزواج المنفردة

بعد تلبية كل من الثماني والتكافؤ ، يجب أن نتحقق من وجود إلكترونات إضافية غير مرتبطة بمدار التكافؤ لكل ذرة. فقط O لديها أربعة إلكترونات إضافية غير مرتبطة موجودة بعد تكوين رابطتين. هذه الإلكترونات هي الإلكترونات غير المرتبطة بـ O ويتم تخصيصها كزوجين من أزواج منفردة.

2. إلكترونات التكافؤ NaOH

إلكترونات التكافؤ هي تلك الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي لكل ذرة وتشارك في تكوين الرابطة. دعونا نناقش إلكترونات التكافؤ لـ NaOH.

إجمالي إلكترونات التكافؤ لـ NaOH هي 8. هذا هو مجموع إلكترونات التكافؤ في ذرات O و Na و H. تأتي هذه الأرقام من التكوين الإلكتروني الخارجي الخاص بها. يتم تأكيد عدد إلكترونات التكافؤ الموجودة في غلاف التكافؤ من خلال التكوين الإلكتروني لكل ذرة.

دعونا نحسب عدد إلكترونات التكافؤ الكلي لـ NaOH.

  • عدد إلكترونات التكافؤ لـ O هو 6
  • عدد إلكترونات التكافؤ لـ Na هو 1
  • عدد إلكترونات التكافؤ لـ H هو 1
  • إذن ، إجمالي عدد إلكترونات التكافؤ لـ NaOH هو 6 + 1 + 1 + = 8.

3. شكل هيكل لويس لويس

شكل الجزيء التساهمي وفقًا لنظرية VSEPR وللمركب الأيوني مسؤول عن بنية الشبكة. الآن استكشف شكل الجزيء.

شكل جزيء NaOH مثني بزوجين من أزواج منفردة. تنحرف هذه الهندسة عن الهندسة الفعلية لجزيء إحداثيات رباعي وفقًا لنظرية VSEPR (تنافر أزواج الإلكترونات من Valence Shell). هنا زوجان من الأزواج المنفردة يُعتقد أنهما ذرتان مع أزواج رابطة أخرى.

هندسة الجزيء على الرغم من رباعي السطوح ولكن الشكل منحني مثل جزيء الماء. الأزواج الوحيدة من الجزيء مسؤولة عن الشكل المنحني. بسبب الأزواج المنفردة - تنافر زوج السندات ، يتغير الشكل لينثني تمامًا مثل جزيء الماء.

4. أزواج هيكل NaOH لويس وحيدة

توجد الإلكترونات غير المرتبطة في غلاف التكافؤ لكل ذرة ولا تشارك في أزواج الروابط. دعونا نناقش المزيد من الأزواج المنفردة من هيدروكسيد الصوديوم.

يحتوي O فقط على الأزواج الوحيدة في جزيء NaOH. لأنه يحتوي على ستة إلكترونات في مداره الخارجي كمجموعة 16th العنصر ، بعد تكوين زوجين من السندات ، يكون له أربعة إلكترونات غير مرتبطة والتي توجد كأزواج وحيدة. Na و H كلاهما من عناصر المجموعة IA لذا فهما يحتويان على إلكترون واحد فقط ويفتقران إلى أزواج وحيدة.

  • دعونا نحسب الأزواج الوحيدة لكل ذرة في هيدروكسيد الصوديوم من خلال الصيغة ، أزواج وحيدة = إلكترونات التكافؤ - إلكترون مرتبط.
  • الأزواج الوحيدة الموجودة فوق Na هي ، 1-1 = 0
  • الأزواج الوحيدة الموجودة على H هي ، 1-1 = 0
  • الأزواج الوحيدة الموجودة فوق O هي 6-2 = 4
  • إذن ، O لديها 4 إلكترونات غير مرتبطة ، مما يعني أنها تحتوي على زوجين من أزواج وحيدة.

5. زاوية هيكل NaOH لويس

بنية لويس أو زاوية الرابطة هي الزاوية الخاصة التي تصنعها الذرات في الجزيء بترتيبها المطلق. دعونا نجد زاوية رابطة هيدروكسيد الصوديوم.

تقترب قيمة زاوية الرابطة لـ NaOH من حوالي 1040. القيمة أقل من قيمة زاوية رباعي السطوح ، ولكن بسبب تنافر الأزواج المنفردة ، يتغير الشكل وكذلك زاوية الرابطة أيضًا. تشبه هذه الزاوية تمامًا جزيء الماء حيث أن جزيء الماء له شكل منحني بسبب تنافر الأزواج المنفردة.

لتقليل الأزواج الوحيدة - تنافر أزواج السندات هيدروكسيد الصوديوم يقلل زاوية الرابطة من 109.50 وهي القيمة الحقيقية لجزيء رباعي السطوح. بسبب تنافر الأزواج المنفردة ، يتغير شكل الجزيء ، ولهذا السبب ، تتغير زاوية الرابطة إلى 1040.

6. حكم ثماني بتات هيكل لويس لويس

تحاول كل ذرة في جزيء معين إكمال ثماني بتاتها من خلال تحقيق مدارات التكافؤ. دعونا نفهم ثماني بتات هيدروكسيد الصوديوم في القسم التالي.

لإكمال الثماني ، شكل O رابطتين مفردتين مع ذرات H و Na على التوالي. وبهذه الطريقة ، تكون قد شاركت في أربعة إلكترونات ولديها بالفعل أربعة إلكترونات في مدارها الخارجي. مرة أخرى ، يشترك كل من Na و H في رابطة واحدة لإكمال ثماني بتات. احتياجات الإلكترونات اثنين فقط هنا.

يتم تجميع ثمانية إلكترونات بواسطة عنصر كتلة p حسب الثماني. التكوين الإلكتروني لعنصر الكتلة p O هو [He] 2s22p4. يوجد ستة إلكترونات كحد أقصى يمكن كذبها في المدار p ، لذلك يلزم وجود إلكترونين فقط. بالنسبة لعناصر كتلة s مثل Na و H ، فإنها تحتاج إلى إلكترون واحد فقط.

7. NaOH هيكل لويس المسؤول الرسمي

مقدار الشحنة الموجودة التي يمكن توقع الذرة عليها بمساعدة مفهوم الشحنة الرسمي. دعونا نحسب الشحنة الرسمية من هيدروكسيد الصوديوم.

قيمة الشحنة الرسمية لـ NaOH هي صفر. لأنه جزيء محايد وكل شحنة الجزيء وتكافئه راضية تمامًا. يتم استيفاء اختلاف التكافؤ الكهربي لـ O بواسطة ذرتين Na و H أحادي التكافؤ كهربائياً. لذلك ، لا يمكن تقديم أي نوع من التهمة.

  • علينا أن نفترض نفس الكهربية لجميع الذرات. الآن احسب الشحنة الرسمية لكل ذرة على حدة باستخدام الصيغة FC = Nv - Nl.p. -1/2 ملحوظة.
  • الشحنة الرسمية على ذرة O هي ، 6-4- (4/2) = 0
  • الشحنة الرسمية على ذرة Na هي ، 1-0- (2/2) = 0
  • الشحنة الرسمية على ذرة H هي ، 1-0- (2/2) = 0

8. صدى هيكل لويس لويس

الرنين هو المفهوم الافتراضي الذي يتم من خلاله فصل سحب الإلكترون بين الأشكال الهيكلية المختلفة للجزيء. دعونا نفهم صدى هيدروكسيد الصوديوم.

لا يوجد صدى لوحظ في جزيء NaOH. بسبب عدم وجود عدد كافٍ من السحب الإلكترونية التي يمكن فصلها بين الجزيئات. لذلك ، لم يتم ملاحظة أي شكل من أشكال الهيكل العظمي. O لديها أزواج وحيدة كونها ذرة كهربية لا يمكنها التبرع بكثافة الإلكترون لذرات أخرى.

تتدفق كثافة الإلكترون من Na و H إلى ذرة O الكهربية. بعبارة أخرى ، يسحب O كثافة الإلكترون من ذرات Na و H الكهربية بواسطة روابط سيجما. لذلك ، يتم سحب كثافة إلكترون سيجما فقط بعيدًا عن الذرات الكهربية الإيجابية إلى موقع O فقط.

9. تهجين هيدروكسيد الصوديوم

عن طريق خلط المدارات الذرية للطاقة المختلفة للحصول على مدار هجين من الطاقة المكافئة يسمى التهجين. الآن ناقش تهجين هيدروكسيد الصوديوم بالتفصيل.

من جدول التهجين أدناه ، من المتوقع أن NaOH هو sp3 مهجن.

الهيكلية  قيمة التهجينحالة التهجين    زاوية السندات
1. الخطي   2sp / sd / pd   1800
2-مخطط ثلاثي الزوايا  3sp2      1200
3. رباعي السطوح  4sd3/ س3   109.50
4. مثلث ثنائي الهرمي5sp3د / دسب3       900 (محوري) ، 1200(استوائي)
5. الاوكتاهدرا 6sp3d2/ د2sp3     900
6. خماسية ثنائية الهرم7sp3d3/d3sp3    900، 720
جدول التهجين

يتم حساب تهجين O المركزي في NaOH بالصيغة التالية ، H = 0.5 (V + M-C + A) ، حيث H = قيمة التهجين ، V هو عدد إلكترونات التكافؤ في الذرة المركزية ، و M = أحاطت الذرات أحادية التكافؤ. من الصيغة أعلاه ، فإن قيمة التهجين للمركز O هي sp3 في هيدروكسيد الصوديوم.

10. هل هيدروكسيد الصوديوم صلب؟

عندما يتم الاحتفاظ بجزيء بواسطة قوة جذب قوية مثل قوة فان دير وال أو قوة ثنائي القطب ، عندئذٍ يطلق عليه صلب. دعونا نرى ما إذا كان NaOH صلبًا أم لا.

هيدروكسيد الصوديوم هو جزيء صلب لأنه ممسك بقوة جذب فان دير وال القوية. إلى جانب ذلك ، يتم الاحتفاظ به أيضًا بواسطة قوة تشتت لندن وبسبب طبيعته الأيونية ، هناك أيضًا تفاعل أيوني ملحوظ بين Na + و OH- وهو قوي بدرجة كافية. لديها نقطة انصهار أعلى ، لذلك فإن هيدروكسيد الصوديوم صلب.

لماذا وكيف يكون هيدروكسيد الصوديوم صلبًا؟

تجعل الطاقة الشبكية الأقوى لـ NaOH الجزيء صلبًا في درجة حرارة الغرفة. يحتوي الجزيء على نقطة غليان أعلى لأنه نظرًا لارتفاع قوة جذب فان دير وال ، فقد تطلب المزيد من الطاقة لكسر الرابطة. لذلك ، يحتوي NaOH على نقطة غليان أعلى مما يدل على طبيعته الصلبة.

11. هل هيدروكسيد الصوديوم قابل للذوبان في الماء؟

أي جزيء قطبي أو أيوني قابل للذوبان في الماء عن طريق التأين عبر الترابط H مع جزيء الماء. دعونا نرى ما إذا كان NaOH قابل للذوبان في الماء أم لا في الجزء التالي.

هيدروكسيد الصوديوم قابل للذوبان في الماء بسبب طبيعته القطبية والأيونية. يمكن بسهولة أن يتأين في Na+ و OH- ويذوب في الماء. يتم إذابة هذه الأيونات صغيرة الحجم في الماء بسرعة كبيرة. كما أن طاقتها المائية عالية جدًا من طاقتها الشبكية ، لذا فهي تساعد على الذوبان في الماء بسرعة وسرعة.

لماذا وكيف يذوب NaOH في الماء؟

بما أن هيدروكسيد الصوديوم هو قطبي لذا فهو قابل للذوبان في المذيبات القطبية مثل الماء. نحن نعلم أن مثل هذا المذاب يعني أن الجزيء القطبي قابل للذوبان دائمًا في مذيب قطبي. أيضا ، عندما يتأين ثم OH- يمكن للأيون تكوين رابطة H مع جزيئات الماء التي تكون أكثر ملاءمة للذوبان في الماء.

12. هل هيدروكسيد الصوديوم مركب جزيئي

المركب الجزيئي هو خليط من الذرات بنسبة ثابتة للحفاظ على التكافؤ ومثبتة مع رابطة. دعونا نرى ما إذا كان NaOH مركب جزيئي أم لا.

هيدروكسيد الصوديوم مركب جزيئي لأنه يتبع جميع معايير المركب. إن تكافؤ Na و H و O راضٍ تمامًا ويتم ربطهم بالتفاعل الأيوني والرابطة الأيونية. دائمًا ما تكون نسبة كل ذرة ثابتة لأنه إذا تم تغيير النسبة لأي ذرة فلن تصبح جزيئًا.

لماذا وكيف هو NaOH مركب جزيئي؟

كل ذرة في NaOH مرتبطة بالرابطة الأيونية أو قوة جذب فان دير وال. يتم الحفاظ دائمًا على نسبة Na و O و H وهي 1 للجزيء. هنا يتم استيفاء ثنائية التكافؤ لـ O من خلال سندات سيغما وأيضًا يتم استيفاء التكافؤ الأحادي لـ H و Na من خلال تكوين الرابطة الواحدة.

13. هل NaOH قطبي أم غير قطبي؟

إن وجود عزم ثنائي القطب الدائم وأيضًا فرق الكهربية الملحوظ يجعل الجزيء قطبيًا. دعونا نرى ما إذا كان NaOH قطبيًا أم لا في الجزء القادم.

NaOH هو جزيء قطبي لأنه يحتوي على عزم ثنائي القطب ناتج. أيضًا ، هناك وجود ذرات O الكهربية ، لذلك لوحظ أيضًا فرق الكهربية بين O وذرات Na و H الكهربية. بسبب الطبيعة الأيونية للرابطة ، هناك بعض السمات القطبية في رابطة Na-OH.

لماذا وكيف هيدروكسيد الصوديوم هو القطبية؟

في هيدروكسيد الصوديوم ، تتدفق العزم ثنائي القطب من O كهربيًا إلى ذرات Na و H الكهربية. على الرغم من أن حجم العزم ثنائي القطب متساوٍ بسبب الشكل غير المتماثل ، إلا أنه يوجد قيمة ثابتة لعزم ثنائي القطب. مرة أخرى ، تشير قابليته للذوبان في جزيئات الماء أيضًا إلى طبيعة القطبية للجزيء.

14. هل هيدروكسيد الصوديوم حمض أم قاعدة؟

في محلول مائي إطلاق OH- يُعرف أيون بالقاعدة وإطلاق H+ يُعرف باسم الحمض وفقًا لنظرية أرهينيوس. دعونا نرى ما إذا كان NaOH حمض أم قاعدة.

NaOH هو قاعدة قوية لأنه يمكن أن يطلق OH- أيون بسهولة شديدة عندما يذوب في محلول مائي. من قيمة pkb يمكننا القول أن طبيعة هذه القاعدة قوية جدًا ، يمكنها تحييد الأحماض القوية مثل H2SO4 ، HCl ، إلخ. نظرًا لتوافر OH- يمكنها قبول البروتون الحمضي بسهولة.

لماذا وكيف هو NaOH قاعدة?

عندما يتأين NaOH في المحلول المائي فإنه يمكن أن يشكل Na + و OH-. يمكن لـ OH- أن يقبل بروتونًا من الجزيء الحمضي ويمكنه تحييد تلك الأنواع الحمضية. أيضا ، هو هيدروكسيد قلوي وهو أساسي في الطبيعة بسبب وجود أيونات الفلزات القلوية. أيضًا ، قيمة الأس الهيدروجيني لـ NaOH عالية جدًا.

15. هل هيدروكسيد الصوديوم "الإلكتروليت"?

يذوب أحد الأنواع في محلول مائي ليتأين في الأيونات ويعرف حمل الكهرباء باسم المنحل بالكهرباء. دعونا نرى ما إذا كان NaOH هو إلكتروليت أم لا.

هيدروكسيد الصوديوم هو محلول إلكترولي لأنه يؤين Na+ و OH- عندما يذوب في محلول الماء ويحمل الكهرباء. نظرًا لوجود جسيم مشحون ، يمكنه توصيل الكهرباء بسهولة عن طريق المحلول والتصرف كإلكتروليت. طريقة التأين تجعل المحلول مشحونًا.

لماذا وكيف NaOH هو إلكتروليت قوي؟

بسبب التأين يتأين NaOH إلى Na+ و OH-. هذه الأيونات صغيرة الحجم وكثافة شحن أعلى وأيضًا قدرة أكبر على الحركة. لهذه الأسباب ، يصبح المحلول المؤين أكثر تكلفة. يتأين هيدروكسيد الصوديوم في المحلول المائي بطريقة أسرع مما يجعله إلكتروليتًا قويًا.

16. هل هيدروكسيد الصوديوم ملح؟

يحتوي الجزيء على كاتيون وأنيون متصل بالتفاعل الأيوني يسمى ملح ، لكن الكاتيون والأنيون لا ينبغي أن يكونا H + و OH-. الآن معرفة ما إذا كان NaOH ملح أم لا.

هيدروكسيد الصوديوم ليس ملحًا لأنه يحتوي على أنيون أساسي OH-. على الرغم من أنه يحتوي على كاتيون نا+ إنه أيون مضاد لأنيون الهيدروكسيد. يتكون الملح بسبب التفاعل بين جزيئات الحمض والقاعدة. لكن هيدروكسيد الصوديوم في حد ذاته قاعدة قوية ويتفاعل مع جزيء الحمض لتشكيل ملح.

لماذا وكيف لا يعتبر هيدروكسيد الصوديوم ملحًا؟

يحتوي هيدروكسيد الصوديوم على اثنين من الأيونات واحد هو Na+ الكاتيون والآخر هو OH- أنيون. على الرغم من أنه يحتوي على كاتيون آخر غير H+ لديها أنيون يا-. لذلك ، لا يتشكل هيدروكسيد الصوديوم من خلال التفاعل مع جزيئات الحمض والقاعدة ، على عكس الملح. يمكن لـ NaOH أيضًا تحييد جزيئات الحمض بواسطة الهيدروكسيد ويتم تشكيلها عبر التفاعل الأيوني وليس الملح.

17. هل هيدروكسيد الصوديوم أيوني أم تساهمي؟

لا يوجد جزيء أيوني نقي أو تساهمي ، كل جزيء أيوني له طابع تساهمي أو العكس - حكم فجان. دعونا نناقش ما إذا كانت NaOH تساهمية أو أيونية.

NaOH هو جزيء أيوني لأن وجود الرابطة بين Na و OH يتكون من إجمالي الإلكترون المشترك بواسطة Na. مرة أخرى ، كثافة شحنة Na+ الأيون مرتفع جدًا والحجم صغير أيضًا لذا فإن إمكاناته الأيونية عالية وأيضًا OH- هو أنيون أكبر يمكن استقطابه بسهولة بواسطة الكاتيون

لماذا وكيف هو هيدروكسيد الصوديوم أيوني؟

وفقًا لقاعدة فاجان للاستقطاب ، فإن الكاتيون هو أنيون مستقطب بسهولة شديدة. أيضًا ، الرابطة الموجودة بين أيونيين هي ذات طبيعة أيونية عالية لذا يمكننا القول أن الذرات محتفظ بها بالتفاعل الأيوني بينهما. مرة أخرى ، الطاقة الشبكية وطاقة الترطيب عالية أيضًا مثل الجزيئات الأيونية.

في الختام

هيدروكسيد الصوديوم هو هيدروكسيد فلز قلوي وقاعدة أحادية حمضية قوية. يحتوي على أيون هيدروكسيد واحد قابل للاستبدال موجود حتى يتمكن من تحييد حمض أحادي القاعدة بواسطة جزيء واحد. إنه مركب أيوني عالي وقابل للذوبان في الماء ذو ​​قطبية أعلى.

بيسواروب شاندرا داي

الكيمياء لا تتعلق فقط بالقراءة سطرًا بسطر والحفظ ، إنه مفهوم يجب فهمه بطريقة سهلة ، وهنا أشارككم مفهوم الكيمياء الذي أتعلمه لأن المعرفة تستحق مشاركتها.

آخر المقالات

رابط لهيكل وخصائص النيون: 27 حقائق سريعة

هيكل النيون وخصائصه: 27 حقائق سريعة

ينتمي النيون إلى المجموعة الثامنة عشر وينتمي إلى عائلة الغازات النبيلة. إنه غاز أحادي الذرة بدون لون أو رائحة. دعونا نتعلم المزيد عن طبيعة النيون كما هو موضح أدناه. النيون موجود كغاز في ...