Metyloamina (CH3NH2) zawiera atom azotu (N) z pięcioma elektronami walencyjnymi, związany z grupą metylową (CH3) i atomem wodoru (H). Struktura Lewisa zawiera trzy pojedyncze wiązania od centralnego N do trzech atomów H i jednego atomu C oraz samotną parę na N, w sumie 8 elektronów wokół N. Cząsteczka przyjmuje geometrię piramidalną wokół N z kątami wiązań nieco mniejszymi niż 109.5° z powodu do odpychania samotnych wiązań par. CH3NH2 jest polarny, na co wpływa różnica elektroujemności między N (3.04) i C (2.55) oraz obecność wolnej pary na N, co wpływa na jego reaktywność i interakcje międzycząsteczkowe.
Metyloamina (CH3NH2) to bezwodna ciecz lub gaz bez koloru. Zapach metyloaminy przypomina zapach amoniaku, czyli rybi ostry zapach. Metyloamina ma najniższą lub najprostszą grupę alkilową (grupę metylową) CH3 i dołączoną do niej cząsteczkę amoniaku. Jest alifatyczną aminą pierwszorzędową, a masa cząsteczkowa CH3NH2 wynosi 31.057. W tym artykule wstępnym zajmujemy się strukturą i charakterystyką Lewisa CH3NH2.
Jak narysować strukturę Lewisa CH3NH2?
Jest kilka kroków, aby narysuj strukturę Lewisa dowolnej cząsteczki lub związków chemicznych. Przede wszystkim policz elektrony walencyjne atomów i całkowite elektrony walencyjne cząsteczki. Następnie wybierz centralny atom, który jest najmniej elektroujemny i wykonaj wiązanie z atomami zewnętrznymi. Po związaniu pozostałe elektrony walencyjne zostają rozłożone na atomach zewnętrznych, aby uzupełnić ich oktety i ostatecznie zliczyć ładunek formalny obecny na atomie centralnym i atomach zewnętrznych.
w CH3NH2 struktura Lewisa, są w sumie trzy pierwiastki, jeden węgiel, jeden azot i pięć atomów wodoru. W cząsteczce CH3NH2 występuje jedna grupa metylowa (CH3) i jedna grupa aminowa (NH2). Synonimami metyloamin są metanoamina, aminometan i monometyamina.
Atom C, atom azotu i atom wodoru znajdują się w 4th, 15th i 1st grupa układu okresowego pierwiastków. Tak więc mają odpowiednio 4, 5 i 1 elektron walencyjny w zewnętrznej powłoce walencyjnej. w CH3NH2 struktura Lewisa, atomy C i N znajdują się w centralnej pozycji cząsteczki CH3NH2. Atom węgla zostaje otoczony przez trzy atomy wodoru, a atom N przez jeden węgiel, dwa atomy wodoru i jedną wolną parę elektronów.
Elektrony walencyjne CH3NH2
Atom C jest poniżej 4th grupa układu okresowego pierwiastków, atom azotu jest poniżej 5th grupa układu okresowego pierwiastków i atom wodoru znajdują się pod 1st grupa układu okresowego. Stąd posiada 4, 5 i 1 elektrony walencyjne obecne na ich zewnętrznym orbicie powłoki walencyjnej. Policzmy elektrony walencyjne obecne na CH3NH2 struktura Lewisa.
Atom węgla Elektrony walencyjne = 04
elektrony walencyjne atomu azotu = 05
atomy wodoru elektrony walencyjne = 1 x 5 = 5
Elektrony walencyjne obecne na CH3NH2 struktura Lewisa = 04 + 05 + 05 = 14
Stąd metyloamina CH3NH2 struktura Lewisa ma czternaście elektronów walencyjnych.
Jeśli policzymy całkowitą liczbę par elektronowych obecnych na cząsteczce CH3NH2, podzielmy elektrony walencyjne przez dwa.
Całkowita liczba par elektronów na cząsteczce CH3NH2 wynosi = 14/2 = 7
Stąd CH3NH2 struktura Lewisa ma w sumie siedem par elektronów.
Reguła oktetu struktury Lewisa CH3NH2
Obecność ośmiu elektronów w zewnętrznej powłoce walencyjnej dowolnego atomu jest regułą oktetu, która mówi, że obecność ośmiu elektronów oznacza, że atom ma kompletny oktet. w CH3NH2 struktura Lewisa, istnieje łącznie czternaście elektronów walencyjnych. Z czego dwanaście elektronów jest zaangażowanych w wiązanie i jest parami wiązań.
Dlatego atom C jest otoczony trzema atomami H i jednym atomem N i tworzy z nimi pojedyncze wiązania kowalencyjne. Podobnie atom N jest otoczony przez dwa atomy H i jeden atom C i tworzy między nimi pojedyncze wiązanie kowalencyjne z dodatkową wolną parą pozostającą na nim. Tak więc centralne atomy C i N mają cztery i trzy wiązania kowalencyjne z jedną wolną parą.
Oznacza to, że atom C i N otoczony jest ośmioma – ośmioma parami elektronów, czyli czterema – czterema parami wiązań elektronowych. Ponieważ atom węgla ma osiem elektronów, a atom azotu ma również osiem elektronów, więc atomy węgla i azotu mają pełny oktet. Reguła oktetu nie ma zastosowania do atomów H, ponieważ mogą one posiadać maksymalnie dwa elektrony w swoich zewnętrznych orbitalach powłoki walencyjnej.
Formalny ładunek struktury Lewisa CH3NH2
Formalne liczenie lub obliczanie opłat odbywa się za pomocą podanego wzoru w następujący sposób:
Ładunek formalny = (elektrony walencyjne – elektrony niewiążące – ½ elektronów wiążących)
Formalne obliczenie ładunku CH3NH2 struktura Lewisa można to zrobić poprzez zliczenie formalnego ładunku każdego atomu obecnego na CH3NH2, tj. atomów węgla, azotu i wodoru, jak pokazano poniżej:
Atom węgla: atom węgla ma elektrony walencyjne = 04
Atom węgla ma niewiążące elektrony = 00
Atom węgla ma elektrony wiążące = 08 (2 elektrony w wiązaniu pojedynczym)
Ładunek formalny na atomie węgla wynosi = (04 – 00 – 08/2) = 0
Tak więc atom węgla CH3NH2 struktura Lewisa ma zerowy ładunek formalny.
Atom azotu: atom azotu ma elektrony walencyjne = 05
Atom azotu ma niewiążące elektrony = 02
Atom azotu ma elektrony wiążące = 06 (2 elektrony w wiązaniu pojedynczym)
Ładunek formalny na atomie azotu wynosi = (5 – 2 – 6/2) = 0
Tak więc atom azotu CH3NH2 struktura Lewisa ma zerową opłatę formalną.
Atom wodoru: atom wodoru ma elektrony walencyjne = 01
Atom wodoru ma niewiążące elektrony = 00
Atom wodoru ma elektrony wiążące = 2 (2 elektrony w wiązaniu pojedynczym)
Ładunek formalny na atomie wodoru wynosi = (01 – 00 – 2/2) = 0
Tak więc atom wodoru CH3NH2 struktura Lewisa ma zerowy ładunek formalny.
Stąd całe atomy C, N i H CH3NH2 struktura Lewisa ma zerowy ładunek formalny.
Samotne pary struktury Lewisa CH3NH2
CH3NH2 struktura Lewisa ma w sumie trzy pierwiastki C, N i H. Ma dwa centralne atomy, tj. atomy C i N. Atom węgla jest otoczony atomami wodoru i jedną cząsteczką aminy (NH2). Atom azotu jest otoczony dwoma atomami wodoru i jedną grupą metylową (CH3). Atom węgla jest związany czterema cząsteczkami o gęstości elektronowej czterech wiązań, tj. czterema parami elektronów wiązania, ponieważ istnieją trzy pojedyncze wiązania kowalencyjne CH i jedno pojedyncze wiązanie kowalencyjne NH.
Podobnie atom azotu jest związany trzema cząsteczkami o gęstości elektronowej trzech wiązań, tj. trzema parami elektronowymi wiązań, ponieważ istnieją dwa pojedyncze wiązania kowalencyjne NH i jedno pojedyncze wiązanie kowalencyjne CN. Na atomie azotu znajduje się również jedna samotna para elektronów. Tak więc oktety atomów C i N zostają zakończone. Zatem CH3NH2 struktura Lewisa ma tylko jedną wolną parę elektronów, która jest obecna na atomie azotu.
Rezonans struktury Lewisa CH3NH2
Każda cząsteczka może wykazywać strukturę rezonansową tylko wtedy, gdy w jej strukturze występuje wiązanie wielokrotne, tj. wiązanie potrójne lub wiązania podwójne. Powinna również istnieć co najmniej jedna samotna para elektronów, a także mieć na niej pewien ładunek formalny. Wtedy możliwa jest tylko struktura rezonansowa dowolnej cząsteczki.
W przypadku CH3NH2 struktura Lewisa, nie ma wiązań wielokrotnych. Wszystkie wiązania w obrębie wiązań węgiel – azot, azot – wodór i węgiel – wodór są pojedynczymi wiązaniami kowalencyjnymi, które są silnymi wiązaniami i nie mogą łatwo zerwać. Istnieje również pojedyncza para elektronów na atomie azotu. Ale wszystkie atomy C, N i H w CH3NH2 struktura Lewisa ma zerowy ładunek formalny obecny na nim.
Zatem struktura Lewisa CH3NH2 nie spełnia wszystkich warunków stosowanych do narysowania struktury rezonansowej. Ponieważ na CH3NH2 . nie występuje wielokrotne bon i formalny ładunek struktura Lewisa. Stąd rezonans struktura cząsteczki CH3NH2 lub Lewis struktura nie jest możliwa.
Kształt struktury Lewisa CH3NH2
w CH3NH2 struktura Lewisa, występują dwie grupy tj. grupa mety (CH3) i grupa aminowa (NH2). Tak więc w strukturze Lewisa CH3NH2 występują dwa centralne atomy metalu, tj. atom węgla i atom azotu. Jeśli zobaczymy pierwszą grupę tj. grupę CH3 metylową, centralny atom węgla jest otoczony przez kolejne cztery ugrupowania tj. trzy atomy wodoru i jedna grupa NH2 aminowa jest otoczona do centralnego atomu węgla.
Podobnie, atom azotu jest otoczony przez trzy grupy i jedną wolną parę elektronów, tj. dwa atomy wodoru i jedną grupę metylową CH3, jest otoczony przez centralny atom azotu. Zatem atom C otoczony czterema ugrupowaniami i atom N otoczony trzema ugrupowaniami. Następnie, zgodnie z teorią VSEPR, atom węgla odpowiada wzorowi rodzajowemu AX4, a atom azotu odpowiada wzorowi rodzajowemu AX3E1. A = atom centralny, X = atomy związane i E = elektron z pojedynczą parą.
Tak więc centralny atom węgla ma tetraedryczną geometrię cząsteczki i tetraedryczny kształt, zgodnie z ogólnym wzorem AX4, ponieważ jest przyłączony do czterech powiązanych grup. Podobnie centralny atom azotu ma geometrię molekularną trójkątny piramidalny i czworościenny kształt, zgodnie z ogólnym wzorem AX3E, ponieważ jest przyłączony do trzech połączonych grup i ma jedną wolną parę elektronów.
Hybrydyzacja CH3NH2
CH3NH2 Struktura Lewisa ma dwie geometrie molekularne i dwa kształty. Zgodnie z teorią VSEPR, atomy węgla cząsteczek CH3NH2 mają wzór ogólny AX4 i mają również tetraedryczną geometrię i kształt czworościenny, a centralny atom azotu jest zgodny z ogólnym wzorem AX3E i ma trójkątną geometrię piramidy i kształt czworościenny.
Tak więc, zgodnie z teorią VSEPR, zarówno ogólny wzór AX4, jak i AX3E mają hybrydyzację sp3. Stąd atom węgla CH3NH2 ma geometrię tetraedryczną, zgodnie z ogólnym wzorem AX4, więc ma hybrydyzację sp3. Podobnie, atom azotu CH3NH2 ma trójkątną geometrię piramidy, zgodnie z ogólnym wzorem AX3E, więc ma hybrydyzację sp3. Dlatego CH3NH2 struktura Lewisa ma hybrydyzację sp3.
Kąt struktury Lewisa CH3NH2
Ponieważ oba centralne atomy CH3NH2 struktura Lewisa tj. atom węgla i atom azotu były zgodne z ogólnym wzorem AX4 i AX3E teorii VSEPR. Tak więc atom węgla ma tetraedryczną geometrię molekularną i tetraedryczny kształt, a także hybrydyzację sp3. Zatem centralny atom węgla ma kąt wiązania wodór węgiel wodór (HCH) i wodór węgiel azot (HCN) wynoszący 109.5 stopnia.
Podobnie atom azotu ma trójkątną piramidalną geometrię cząsteczkową i kształt czworościenny, a także hybrydyzację sp3. Zatem centralny atom azotu ma kąt wiązania wodór-azot wodór (HNH) i wodór-azot-węgiel (HNC) wynoszący 109.5 stopnia. Zatem wszystkie kąty wiązania CH3NH2 struktura Lewisa wynosi 109.5 stopnia.
Rozpuszczalność w CH3NH2
Metyloamina (CH3NH2) jest rozpuszczalny w:
- Woda
- Benzen
- Aceton
- Eter dietylowy
- Metanol
- etanol
- Anilina
- Izobutanol
- Chinolina
Czy CH3NH2 jest jonowy?
Nie, CH3NH2 nie jest jonowy, a raczej jest cząsteczką kowalencyjną.
Dlaczego CH3NH2 nie jest jonowy?
Wszystkie wiązania obecne w CH3NH2 struktura Lewisa jest pojedynczymi wiązaniami kowalencyjnymi, ponieważ nie może tworzyć jonów. Zatem CH3NH2 jest cząsteczką kowalencyjną.
Jak CH3NH2 nie jest jonowy?
W cząsteczce CH3NH2 nie ma wiązania jonowego. Obecne są tylko pojedyncze silne wiązania kowalencyjne węgiel-wodór (CH), węgiel-azot (CN) i azot-wodór (NH). Nie ma więc charakteru jonowego, lecz kowalencyjnego.
Czy CH3NH2 jest kwaśny czy zasadowy?
Metyloamina (CH3NH2) ma charakter zasadowy. Działa jako słaba zasada również zasada bronstead i zasada Lewisa.
Dlaczego CH3NH2 jest podstawowym?
Gdy CH3NH2 reaguje z wodą, przyjmuje proton H+ z cząsteczki wody i uwalnia jony OH- w roztworze. W wodzie CH3NH2 działa jako silna zasada, ponieważ ma wartość pKb 3.36. Jest niezbędnym nukleofilem. Ponieważ na atomie azotu cząsteczki CH3NH2 znajduje się pojedyncza para elektronów, proton H+ zostaje dodany do cząsteczki NH2 i tworzy dodatnio naładowany jon NH3+ z uwolnieniem jonu OH- (hydroksylowego) w roztworze.
CH3-NH2 + H2O ⇌ CH3-NH3+ + OH-
Jak CH3NH2 jest podstawowy?
CH3NH2 jest słabą zasadą, ponieważ nie rozpuszcza się całkowicie w wodzie. Słaba zasada to związek, który niecałkowicie lub częściowo rozpuszcza się w wodzie. Oznacza to, że część związku rozpuszcza się w wodzie z wytworzeniem jonu OH-hydroksylowego, a pozostała część nie ulega rozpuszczeniu. Tak więc cząsteczka CH3NH2 również nie jest całkowicie rozpuszczona w wodzie i jest słabą zasadą.
Czy CH3NH2 jest polarny czy niepolarny?
Metyloamina (CH3NH2) jest z natury cząsteczką polarną.
Dlaczego CH3NH2 jest polarny?
Elektroujemności atomów C, H i N cząsteczki CH3NH2 wynoszą odpowiednio 2.5, 2.2 i 3.04. Tak więc istnieje dość duża różnica elektroujemności między atomami cząsteczki CH3NH2, a co za tym idzie, ma ona charakter polarny.
Jak CH3NH2 jest polarny?
W cząsteczce CH3NH2 moment dipolowy tworzy się wzdłuż atomu N wiązania CN. Również moment dipolowy tworzy się na wiązaniu NH ze względu na wolną parę elektronów obecną na atomie N. Również H jest mniej elektroujemny niż N, więc moment dipolowy idzie w kierunku atomu N. Stąd cząsteczka CH3NH2 ma charakter polarny.
Czy CH3NH2 jest tetraedryczny?
Tak, cząsteczka CH3NH2 ma kształt czworościenny.
Dlaczego CH3NH2 jest czworościenny?
Geometria i kształt atomu C i N cząsteczki CH#NH2 jest czworościenny. Zatem CH3NH2 ma geometrię czworościenną.
Jak CH3NH2 jest czworościenny?
Atomy C i N cząsteczki CH3NH2 są zgodne z ogólnym wzorem VSEPR AX4 i AX3E, który pokazuje czworościenny kształt cząsteczki.
Czy CH3NH2 jest liniowy?
Nie, CH3NH2 nie jest cząsteczką liniową.
Dlaczego CH3NH2 nie jest liniowy?
Ponieważ oba atomy C i N mają tetraedryczną i trygonalną geometrię piramidy, więc nie jest ona liniowa.
Dlaczego CH3NH2 nie jest liniowy?
Kąty wiązania cząsteczki CH3NH2 wynoszą 109.5 stopnia, a cząsteczka liniowa ma kąt wiązania 180 stopni. Dlatego nie jest liniowy.
Wnioski:
CH3NH2 ma 14 elektronów walencyjnych, jedną samotną parę elektronów z pełnym oktetem atomów C i N. Ma tetraedryczną i trygonalną geometrię piramidy z hybrydyzacją sp3 i kątem wiązania 109.5 stopnia. Jest to cząsteczka kowalencyjna o charakterze zasadowym i polarnym.
Przeczytaj także:
- Struktura Lewisa Ncl2
- Struktura Lewisa Ch2br2
- Struktura Lewisa Krf2
- Struktura Lewisa Baf2
- Struktura Lewisa
- Struktura Sco Lewisa
- Struktura Lewisa Nhf2
- Struktura Lewisa Geh4
- Struktura Lewisa Asbr3
- Struktura Lewisa kwasu octowego
Witam wszystkich, jestem dr Shruti M Ramteke, zrobiłem doktorat. w chemii. Pasjonuję się pisaniem i lubię dzielić się swoją wiedzą z innymi. Zapraszam do kontaktu ze mną na LinkedIn
Witam Cię, Drogi Czytelniku,
Jesteśmy małym zespołem w Techiescience, ciężko pracującym wśród dużych graczy. Jeśli podoba Ci się to, co widzisz, udostępnij nasze treści w mediach społecznościowych. Twoje wsparcie robi wielką różnicę. Dziękuję!