NCO- هيكل لويس وخصائصه: 11 حقائق كاملة


NCO- عبارة عن يجند غير محدد يمكنه التنسيق مع ذرة معدنية مختلفة لها كتلة جزيئية تبلغ 41.053 جم / مول. دعونا نناقش هيكل NCO- لويس باختصار.

NCO- هو جزيء sp مهجن بهندسة خطية لها شحنة سالبة موجودة على N و O على أساس رنين الإلكترون. يمكنه التبرع بالإلكترونات من موقع N أو O ، لذلك يُعرف باسم ligand غير محدد. لذلك ، يمكنه الارتباط من موقع N وكذلك موقع O أيضًا.

تتغير طبيعة هذا الرابط بناءً على موقع التنسيق الخاص به. إذا كان ينسق مع المعدن عبر N فإنه يكون ناعمًا وإلا فإنه يمكن أن يتصرف مثل رابطة صلبة. في هذه المقالة ، يجب أن نستكشف الشكل والزاوية والتهجين والمزيد حول NCO-.

1. كيفية رسم هيكل NCO-Lewis

يمنحنا هيكل لويس لـ NCO فكرة واضحة عن تفاصيل وضع الترابط. الآن يجب أن نتعلم كيفية رسم هيكل NCO-lewis في خطوات قليلة في القسم التالي.

حساب إلكترونات التكافؤ

إجمالي إلكترونات التكافؤ لـ NCO- هي 16. قيمة إلكترونات التكافؤ هذه هي مجموع إلكترونات التكافؤ الفردية للذرات. إلكترونات التكافؤ لـ N و C و O هي 5,4،6 و XNUMX على التوالي ، والتي يتم تأكيدها من خلال تكوينها الإلكتروني. للشحنة السالبة يضاف واحد.

اختيار الذرة المركزية

من المهم جدًا تحديد الذرة المركزية للجزيء للتنبؤ بالهندسة أو الطبيعة الأخرى. على أساس الحجم والكهرباء ، يتم اختيار C كمركزية في NCO-. حجم C أكبر من N و O. كما أن C أكثر حساسية للكهرباء من N و O.

إرضاء الثماني

C و N و O جميع الذرات راضية عن الثماني في NCO-. تكمل جميع الذرات مدار تكافؤها بأربعة ، وثلاثة ، واثنين من الإلكترونات على التوالي. يتم تحديد احتياجات الإلكترونات من خلال توفر إلكترونات التكافؤ وجميع الذرات ترضي الثماني بواسطة الإلكترونات الثمانية.

إرضاء تكافؤ كل ذرة

بعد تلبية الثماني ، يجب أن نتحقق من التكافؤ المستقر لكل ذرة في NCO-. Nis ثلاثي التكافؤ ، C رباعي التكافؤ و O ثنائي التكافؤ. يتم استيفاء كل تكافؤ الذرات من خلال العدد المطلوب من الروابط ، ½ [(8 * 3) -16] = 4 روابط. بالنسبة للثمانية ، فإن احتياجات الإلكترونات هي 8 * 3 = 24.

عيّن الأزواج المنفردة

بعد تلبية الثماني والتكافؤ لكل ذرة ، إذا بقيت الإلكترونات غير المرتبطة ، يتم تخصيصها كأزواج وحيدة للذرات المعنية. شكلت C أربعة روابط من خلال رباعي التكافؤ لذلك لديها نقص في الأزواج المنفردة ، N و O يحتويان على زوج واحد وثلاثة أزواج من الأزواج المنفردة بعد تكوين الروابط.

2. شكل هيكل NCO- لويس

يتم تحديد شكل الجزيء بواسطة نظرية VSEPR وقيمة التهجين. دعونا نناقش حول شكل ضابط الصف بالتفصيل.

شكل NCO- خطي. تعتمد الهندسة على قيمة التهجين. أيضًا ، وفقًا لنظرية VSEPR ، AX2 تعتمد الجزيئات التي لا تحتوي على أزواج وحيدة من الذرات المركزية دائمًا هندسة خطية. لا ينزعج الخطية لأنه لا يوجد تنافر.

NCO- الشكل

يتم الحفاظ على الهندسة الخطية أيضًا من خلال الرابطة الثلاثية بين N و C. لذلك ، لا توجد فرصة للدوران الحر للرابطة حول الذرة المركزية والأزواج الوحيدة من N والأزواج الوحيدة من O بعيدة. لذلك ، لا توجد فرصة للانحراف.

3. NCO- إلكترونات التكافؤ

إلكترونات التكافؤ هي تلك الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي لكل ذرة. الآن احسب إجمالي إلكترونات التكافؤ لجزيء NCO.

إجمالي إلكترونات التكافؤ لـ NCO- هو 16. هذا الرقم هو العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ الموجودة في مدار التكافؤ لكل ذرة فردية موجودة في جزيء NCO. تحتوي كل ذرة على عدد مختلف من الإلكترونات في مدار التكافؤ الخاص بها ويتم مساهمتها.

دعونا نحسب إجمالي إلكترونات التكافؤ لـ NCO-

  • إلكترونات التكافؤ لـ C هي 4
  • إلكترونات التكافؤ لـ N هي 5
  • إلكترونات التكافؤ لـ O هي 6
  • بالنسبة للشحنة السالبة ، يكون عدد الإلكترون 1
  • إجمالي عدد إلكترونات التكافؤ لـ NCO- هو 4 + 5 + 6 + 1 = 16

4. NCO- أزواج هيكل لويس وحيد

الأزواج الوحيدة هي الإلكترونات غير المرتبطة الموجودة في المدار الخارجي لكل ذرة ولكنها غير متضمنة في الرابطة. الآن نتعرف على الأزواج الوحيدة من NCO- بالتفصيل.

يحتوي N و O على أزواج وحيدة ، ويفتقر C إلى أزواج وحيدة. يحتوي N و O على عدد أكبر من الإلكترونات في مدار التكافؤ بعد تكوين الرابطة. توجد هذه الإلكترونات غير المرتبطة كأزواج وحيدة من تلك الذرة المعينة. يحتوي C على أربعة إلكترونات فقط منخرطة بالفعل في تكوين السندات ، لذا لا تحتوي على أزواج وحيدة.

  • الزوج الوحيد من C هو 4-4 = 0
  • الزوج الوحيد فوق N هو 5-3 = 2 إلكترون مما يعني زوجًا واحدًا من الزوج الوحيد.
  • الأزواج الوحيدة فوق ذرة O هي 7-1 = 6 إلكترونات مما يعني 3 أزواج من أزواج وحيدة.
  • بسبب الشحنة السالبة على O ، تصبح إلكترونات التكافؤ 7.

5. زاوية هيكل NCO- لويس

زاوية الرابطة هي تلك الزاوية الخاصة التي تصنعها الذرات الموجودة في الجزيء للحفاظ على أفضل هندسة. دعونا نناقش زاوية رابطة NCO-.

زاوية الرابطة NCO- حول الذرة المركزية C تساوي 1800. قيمة زاوية الرابطة تتدرب أيضًا على قيمة التهجين للذرة المركزية. هذا هو AX2 نوع الجزيء وهذا النوع من الجزيئات ، أفضل زاوية رابطة هي 1800 وفقًا لنظرية VSEPR التي تجعل الجزيء خطيًا.

NCO- زاوية السندات

اندمجت قيمة زاوية الرابطة مع هندسة الجزيء الخطية. بالنسبة للجزيئات الخطية ، تكون زاوية الرابطة دائمًا 1800. إذا لم يكن هناك عامل انحراف ، فإن زاوية الرابطة تساوي دائمًا 1800.

6. رسم رسمي لهيكل ضابط الصف

الشحنة الرسمية هي مفهوم افتراضي للجزيء للتحقق مما إذا كان مشحونًا أو محايدًا أو أي ذرة تحمل الشحنة. دعونا نحسب الرسم الرسمي لضابط الصف-.

الرسم الرسمي لضابط الصف- ليس صفرًا. لأن هناك بالفعل شحنة سالبة موجودة. الآن علينا أن نتحقق من صيغة الشحنة الرسمية التي تحمل الذرة الشحنة السالبة. في حساب الشحنة الرسمية ، علينا أن نفترض نفسية كهربية متساوية لـ N و C و O أيضًا.

الصيغة المستخدمة في الرسم الرسمي هي FC = Nv - نليرة لبنانية. -1/2 نبي بي

  • الشحنة الرسمية الموجودة على N هي 5-2- (6/2) = 0
  • الشحنة الرسمية الموجودة على C هي 4-0- (8/2) = 0
  • الشحنة الرسمية الموجودة على O هي 6-6- (2/2) = -1
  • لذلك ، من البيانات أعلاه ، يمكننا أن نستنتج أن O يحتوي على الشحنة السالبة ، ولكن بسبب الرنين ، يتم استبدال الشحنة السالبة على N.

7. NCO- لويس هيكل الثماني حكم

قاعدة الثمانيات هي إكمال ذرة التكافؤ المدارية بقبول عدد مناسب من الإلكترونات لاكتساب استقرار الغاز النبيل. دعونا نتعرف على ثماني بتات NCO-.

لإكمال الثماني بتات N و C يصنع روابط ثلاثية بينهما. N و C و O كلها عناصر كتلة p ووفقًا لقاعدة الثمانيات ، فإنها تحتاج إلى ثمانية إلكترونات في غلاف التكافؤ. من التكوين الإلكتروني لكل ذرة ، من الواضح أن C تحتاج إلى 4 ، N و O تحتاج 5 و 2 إلكترون على التوالي.

التكافؤ المستقر لـ O هو اثنان ، ولكن هنا شكلت O رابطة واحدة لأنها تحمل بالفعل شحنة سالبة ، لذلك من خلال تكوين رابطة واحدة يمكن أن تطيع الثماني. يتبع N و C الثماني بتات من خلال مشاركة الإلكترونات في روابطها الثلاثية.

8. NCO- لويس هيكل الرنين

من خلال مفهوم الرنين ، يمكننا التنبؤ بعدم تمركز السحب الإلكترونية بين أشكال الهياكل العظمية المختلفة. الآن نتعلم المزيد عن صدى NCO-.

هناك إمكانية الرنين لجزيء NCO-. نظرًا لوجود رابطة ثلاثية وشحنة سالبة موجودة بالفعل ، فيمكنها إلغاء تحديد الشحنة السالبة بين الرابطة المزدوجة من خلال الأشكال الهيكلية المختلفة للجزيء. الشحنة السالبة على O أكثر استقرارًا من N.

ضابط الصف- هياكل الرنين

الهيكل الأول هو الهيكل الأكثر استقرارًا والأعلى مساهمة لأنه يحتوي على عدد أكبر من الروابط التساهمية وأيضًا يحصل O على شحنة سالبة. يحتوي الهيكل II أيضًا على نفس عدد الروابط التساهمية ولكن N يحصل على شحنة سالبة وبالنسبة لـ III يكون له شحنتان سلبيتان على N وهو الأقل تفضيلاً.

9. NCO- التهجين

التهجين هو خلط المدارات الذرية ذات الطاقة المختلفة لتكوين مدارات هجينة جديدة ذات طاقة مكافئة. دعونا نفهم تهجين NCO- بالتفصيل.

As يتم تهجين NCO- sp ، يتم عرض التهجين في الجدول التالي.

الهيكلية   قيمة التهجين حالة تهجين الذرة المركزية     زاوية السندات
1. الخطي    2sp / sd / pd 1800
2. مخطط ثلاثي الزوايا  3sp2       1200
3. رباعي السطوح 4sd3/ sp3    109.50
4. مثلث ثنائي الهرمي 5sp3د / دسب900 (محوري) ، 1200(استوائي)
5. ثماني السطوح  6sp3d2/ د2sp3     900
6. الخماسي ثنائي الهرم  7sp3d3/d3sp3     900، 720
جدول التهجين

               

                                                      

NCO- التهجين

من الرسم البياني أعلاه ، يمكننا القول أن المداري s و p واحد لـ C متورطان في التهجين ، وبالتالي فإن وضع التهجين هو sp. مرة أخرى ، من الصيغة ، H = 0.5 (V + M-C + A) ، يُحسب أن قيمة التهجين لـ C هي 2 (sp). في التهجين ، ضع في اعتبارك رابطة سيجما ، وليس روابط.

10. هل ضابط الصف- حل؟

يُطلق على الخليط المتجانس المكون من مكونين بنسب متساوية مع الحفاظ على حجم جسيم أقل من 1 مم محلولًا. دعونا نرى ما إذا كان NCO- هو الحل أم لا.

NCO- ليس حلاً لأنه ليس خليطًا متجانسًا ، وهنا توجد ثلاثة أنواع من العناصر. إنه يجند أو جزيء يعتمد على مركز التفاعل. يمكن استخدامه كمذاب وقابل للذوبان في محلول معين.

لماذا وكيف NCO- ليس حلا؟

NCO- يتكون من التفاعل التساهمي بين ذرات C و N و O. إنه جزيء أو مركب يمكن أن يذوب في محاليل مختلفة في ظل ظروف تجريبية. لذلك ، يمكن أن تتصرف كمذاب لحل معين. إنه ليس خليطًا بل هو مزيج من ثلاثة عناصر مختلفة.

11. هل NCO- أيوني أم تساهمي؟

لا يوجد جزيء تساهمية نقية ، فهو يحتوي على بعض٪ من الصفة الأيونية أو العكس - قاعدة فاجان. ناقش الآن ما إذا كان NCO- تساهمي أو أيوني.

NCO- هو جزيء تساهمي. طبيعة الرابطة التي تجعلها N و C و O تتقاسم الإلكترونات فيما بينها. على الرغم من وجود وجود سلبي على الجزيء ولكن بناءً على الإمكانات الأيونية وقابلية الاستقطاب ، يمكننا القول أن NCO- هو جزيء تساهمي.

لماذا وكيف NCO- تساهمية؟

NCO- يتم من خلال مشاركة الإلكترونات مما يجعلها تساهمية. دعونا نوضح أدناه.

الإمكانات الأيونية لذرة C المركزية منخفضة جدًا ، كما أن قابلية الاستقطاب لـ N وكذلك O منخفضة جدًا. لذلك ، تم استقطاب الأنيونات بواسطة الكاتيون. انخفاض الاستقطاب والجهد الأيوني سيكون أقل الطبيعة الأيونية.

على الرغم من وجود شحنة فوق الجزيء ، إلا أن هذه الشحنة السالبة يتم تثبيتها على ذرة O الكهربية لأن O لديها تقارب أكبر تجاه الشحنة السالبة ويمكنها سحب الكهربية المدارية تجاه نفسها.

12. هل NCO- قطبي أم غير قطبي؟

يعتمد ما إذا كان الجزيء قطبيًا أم لا على قيمة العزم ثنائي القطب الموجود في الجزيء. الآن ناقش قطبية جزيء NCO-.

NCO- هو جزيء غير قطبي. السبب الرئيسي وراء عدم قطبية هو شكل الجزيء. شكل الجزيء خطي وبسبب الشكل المتماثل ، لا توجد لحظة ثنائية القطب موجودة في الجزيء مما يجعله غير قطبي.

لماذا وكيف NCO- هو غير قطبي؟

يكون الجزيء الخطي دائمًا غير قطبي نظرًا لشكله المتماثل. دعونا نناقش عدم قطبية NCO- في القسم التالي.

يجعل إلغاء العزم ثنائي القطب القيمة صفرًا. حدث التدفق من C إلى N ومن C إلى O ، واتجاه هذين العزمان ثنائي القطب معاكس تمامًا بسبب الشكل المتماثل. تكون نتيجة هذين العزمتين ثنائي القطب هي نفسها تقريبًا لأن الكهربية لـ N و O متساوية تقريبًا.

في الختام

NCO- هو رابطة تساهمية تساهمية غير قطبية. نظرًا لعدم وجود قطب ، فإن قابلية الذوبان في الماء منخفضة. يمكن أن يرتبط من كلا الموقعين إلى مركز معدني يعتمد على أكسدة المركز المعدني. يفضل المعدن منخفض الأكسدة موقع N بينما يفضل المعدن عالي الأكسدة موقع O لربطه وتشكيل مركب مركب ليجند معدني ثابت.

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