11 faktów na temat struktury i charakterystyki KNO3 Lewisa

KNO3 jest jednym z utleniaczy w paliwie rakietowym o masie molowej 101.1032 g/mol. Wyjaśnijmy pokrótce strukturę Lewisa KNO3 i inne fakty poniżej.

Struktura Lewisa KNO3 przypomina azotan. Przeciwkation azotanu można traktować jako kation potasu, który jest połączony z jednym z atomów O, a nie z centralnym atomem N. Tak więc reszta wiązania i hybrydyzacji w centrum N pozostaje taka sama, jak atom N jest sp² zhybrydyzowany.

W trygonalnym, płaskim kształcie KNO3 jeden atom tlenu jest połączony pojedynczym wiązaniem z N oraz K, a drugi atom O ma na sobie ładunek ujemny. Skupmy się na kilku ważnych fakty o KNO3 jak struktura Lewisa, elektronów walencyjnych i hybrydyzacji w następnym rozdziale z odpowiednimi wyjaśnieniami.

1.    Jak narysować strukturę Lewisa KNO3?

KNO3 struktura Lewisa może dać ideę wiązania cząsteczki, elektronów walencyjnych i dostępności elektronów. Spróbujmy narysować KNO3 struktura Lewisa w kilku krokach.

Liczenie całkowitych elektronów walencyjnych –

Najpierw musimy obliczyć sumę elektronów walencyjnych dla KNO3. Musimy więc policzyć elektrony walencyjne dla poszczególnych atomów, a następnie dodać je do siebie. Tak więc całkowita elektronów walencyjnych obecnych w KNO3 struktura Lewisa to 1+5+(6*3) =24. Ponieważ obecne są trzy atomy O.

Wybór centralnego atomu –

Teraz wybierz atom, który będzie grał centralny atom dla KNO3 struktura Lewisa. Decydującym czynnikiem centralnego atomu jest wielkość atomu oraz elektroujemność. Promień atomowy N jest większy niż O, a N jest również bardziej elektrododatni niż O. Tak więc N jest tutaj wybrany centralnym atomem.

Zadowolenie z zasadą oktetu –

Tutaj powinniśmy sprawdzić, czy wszystkie atomy są zgodne z regułą oktetów, czy nie, gromadząc osiem elektronów w ich powłoce walencyjnej. Wymagane elektrony to 2+8+8+8+8 = 34. Całkowita liczba elektronów walencyjnych wynosi 24. Tak więc wymagana liczba wiązań w KNO3 będzie wynosić ½(34-24) = 5 wiązań.

Sprawdzenie wartościowości –

W tym kroku połączyliśmy każdy atom z atomem centralnym wymaganą liczbą wiązań. Tutaj wymagana liczba wiązań wynosi 7, ale całkowita liczba atomów wynosi 5, więc dodajemy wiele wiązań, aby zaspokoić wartościowość odpowiednich atomów. Między N a jednym z atomów O występuje wiązanie podwójne.

Przypisz samotne pary –

W ostatnim kroku, po spełnieniu wartościowości odpowiednich atomów, przypisujemy samotne pary, które są elektronami ekstrawalencyjnymi obecnymi w powłoce walencyjnej. W tej cząsteczce atomy O zawierają tylko pojedyncze pary.

Kształt struktury Lewisa KNO3

Każda cząsteczka ma swój własny kształt i zależy to od teorii VSEPR. KNO3 ma również kształt geometryczny. Teraz możemy szczegółowo omówić kształt struktury KNO3.

Szczególny kształt molekuły KNO3 jest trygonalnie planarny. Ten kształt jest obsługiwany przez AX₃ cząsteczka typu. N znajduje się w środku trójkąta, a trzy atomy O znajdują się w trzech różnych wierzchołkach geometrii. Ten kształt jest idealny dla KNO3, aby uniknąć wszelkiego rodzaju odpychania.

Zgodnie z teorią VSEPR cząsteczki typu AX3 przyjmują kształt trygonalny dwupiramidowy lub planarny. Tutaj później jest najlepszy monter dla KNO3. Atom K nie jest bezpośrednio połączony z centralnym atomem, ale jest połączony z jednym z O. Tak więc K nie ma udziału w tego rodzaju kształcie, jest tylko wokół centralnego N.

Elektrony walencyjne KNO3

Liczba elektronów biorących udział w tworzeniu wiązań obecnych na orbicie walencyjnej jest znana jako elektrony walencyjne. Teraz omówcie szczegółowo cząsteczkę KNO3.

Cząsteczka KNO3 ma 24 elektrony walencyjne. K ma 1, N ma 5, a każdy atom O ma 6 elektronów walencyjnych, ponieważ należą one odpowiednio do grup IA, V i VIA w układzie okresowym. Zatem ich konfiguracja elektroniczna powłoki walencyjnej będzie [Ar]4s¹, [On] 2s²2p³, [On] 2s²2p⁴ odpowiednio dla K, N i O.

Teraz oblicz całkowitą wartość elektronów walencyjnych obecnych w KNO3 struktura Lewisa

• Elektrony walencyjne dla jednego atomu K = 1
• Elektrony walencyjne dla jednego atomu azotu = 5
• Elektrony walencyjne dla trzech atomów O = 6*3 = 18
• Tak więc całkowita liczba elektronów walencyjnych obecnych w KNO3 struktura Lewisa to, 1+5+18 = 24

Samotne pary struktury Lewisa KNO3

Samotne pary to niezwiązane elektrony obecne na orbicie walencyjnej odpowiednich atomów. Porozmawiajmy o tym, który atom zawiera pojedyncze pary w cząsteczce KNO3.

W cząsteczce KNO7 występuje łącznie 3 par samotnych par. Wszystkie wolne pary należą tylko do atomów O. Ponieważ wszystkie elektrony walencyjne atomu N są używane w tworzeniu wiązania i nie ma dostępnych elektronów niezwiązanych. O jest z grupy 16-ty element i ma samotne pary.

Każdy atom O zawiera inną liczbę samotnych par. Teraz oblicz samotne pary.

•  Atomy O mają dwie samotne pary, które są podwójnie związane z N
• Inny O ma również dwie samotne pary, które są połączone z witryną K.
• Ładunek ujemny zawierający atomy O ma trzy samotne pary.
• Tak więc całkowita liczba samotnych par = 2+2+3 = 7 par.

Opłata formalna struktury Lewisa KNO3

Ładunek formalny może przewidzieć ładunek w cząsteczce, który może pojawić się na konkretnym atomie. Teraz obliczamy ładunek formalny poszczególnych atomów cząsteczki KNO3.

Opłata formalna na KNO3 nie jest zerowa. Ponieważ jeden z N i O są naładowane i dzielą częściowe wiązanie jonowe. Tak więc wysokość opłaty można przewidzieć na podstawie opłaty formalnej. Obliczając ładunek formalny, musimy założyć, że N i O mają tę samą elektroujemność.

Wzór, którego możemy tutaj użyć, FC = Nv – Nl.p. -1/2 Nb.p.

formalne zaliczenie,

• N = 5-0-(8/2) = +1,
• podwójnie wiązane O = 6-4-(4/2) = 0,
• wiązanie K O = 6-4-(4/2) = 0,
• ostatnie O = 6-6-(2/2) = -1

Tak więc cząsteczka jest neutralna, ponieważ ładunki ujemne i dodatnie mogą zneutralizować efekt ładunku.

Reguła oktetu struktury Lewisa KNO3

Każdy atom przestrzega zasady oktetu, wypełniając swój orbital walencyjny po utworzeniu wiązania kowalencyjnego. Reguła oktetu KNO3 zostanie omówiona poniżej.

K, N i O uzupełniają swój orbital walencyjny przez tworzenie wiązań i współdzielenie elektronów z odpowiednią liczbą elektronów. Konfiguracja elektronowa K, N i O to [Ar]4s¹, [On] 2s²2p³i [He]2s²2p³ odpowiednio. Potrzebują więc odpowiednio jednego, trzech i dwóch elektronów.

K jest elementem blokowym s, więc potrzebuje jeszcze jednego elektronu do uzupełnienia swojego oktetu i dzieli wiązanie z atomem O. Centralny N potrzebuje jeszcze trzech elektronów i utworzył trzy wiązania z trzema O, aby uzupełnić oktet. Każdy atom O uzupełnia swój oktet, dzieląc elektrony w wiązaniach kowalencyjnych.

Kąt wiązania KNO3

Każda cząsteczka ma swój własny kąt wiązania pomiędzy centralnymi i otaczającymi atomami, aby zapewnić odpowiednią orientację układu. Omówmy pokrótce kąt wiązania KNO3.

Kąt wiązania KNO3 wynosi 120⁰, który jest idealnym kątem wiązania dla trygonalnej płaskiej cząsteczki. Jest więc jasne, że nie ma odpychania ani sterycznego stłoczenia przy odchyleniu kąta. Wartość tego kąta wiązania pomiędzy ugrupowaniem ONO. Wartość kąta również internuje hybrydyzację centralnego N.

Kąt wiązania dla cząsteczki typu AX3 wynosi 120⁰ dla płaszczyzny trygonalnej. Wartość odbiega tylko wtedy, gdy pomiędzy atomami i samotnymi parami występuje jakiekolwiek stłoczenie steryczne. Ale w cząsteczce KNO3 trzy atomy O znajdują się daleko od siebie, więc nie ma szans na stłoczenie, a kąt wiązania pozostaje taki sam.

Rezonans struktury Lewisa KNO3

Delokalizacja chmury elektronów za pomocą różnych form kanonicznych nazywana jest rezonansem. Poniżej omówiono, w jaki sposób nastąpiła delokalizacja elektronów w cząsteczce KNO3.

Rezonans wystąpił w cząsteczce KNO3 od bogatego w elektrony centrum O do pozbawionego elektronów miejsca N. O niesie ładunek ujemny, więc ma wystarczającą ilość chmur elektronów do delokalizacji za pomocą różnych kanonicznych form cząsteczki. Cząsteczka jest planarna, więc rezonans zachodzi w bardzo łatwy sposób.

Wszystkie trzy struktury są różnymi kanonicznymi formami cząsteczki KNO3. I i II są podobne i mają większy wkład w rezonans, ponieważ mają większą stabilność. Ponieważ mają większą liczbę wiązań kowalencyjnych i ujemny ładunek na atomie elektroujemnym. Struktura III jest najmniej stabilna.

Hybrydyzacja KNO3

Aby utworzyć wiązanie kowalencyjne mające różne orbitale pod napięciem, należy poddać hybrydyzacji, tworząc równoważny orbital hybrydowy. Omów teraz szczegółowo hybrydyzację KNO3.

Centralne N to sp² zhybrydyzowany, ponieważ liczba zaangażowanych orbitali wynosi 3.

Dlaczego i jak KNO3 jest sp² zhybrydyzowany?

Jeśli centralny atom dowolnej cząsteczki jest zaangażowany w trzy orbitale w hybrydyzacji i tworzy tylko wiązanie sigma, to będzie sp² zhybrydyzowany.

Wzór użyty do hybrydyzacji to: H = 0.5(V+M-C+A), gdzie H = wartość hybrydyzacji, V to liczba elektronów walencyjnych w centralnym atomie, M = otoczone jednowartościowe atomy, C=nie. kationu, A=nr. anionu. Zatem hybrydyzacja centralnego N w KNO3 wynosi ½(5+0+0+1) = 3(sp²)

Rozważamy tylko wiązanie sigma w hybrydyzacji, a nie π lub jakikolwiek rodzaj wiązań wielokrotnych. To jest ograniczenie hybrydyzacji. Wszystkie atomy O są bezpośrednio przyłączone do centralnego N, więc biorą udział w hybrydyzacji, a nie K, ponieważ jest on połączony z jednym z atomów O.

Masa molowa KNO3

Masa molowa to dokładna masa cząsteczki, w tym masa molowa poszczególnych atomów. Obliczmy masę molową KNO3.

Masa molowa KNO3 wynosi 101.1032 g/mol. Wartość ta wynika z masy molowej poszczególnych atomów i wartości sumarycznej. Masa molowa jest zawsze podawana w g/mol. Określa się, ile gramów cząsteczki jest obecnych na mol.

Dlaczego i jak masa molowa KNO3 wynosi 101.1032 g/mol?

Ta dokładna wartość pochodzi z sumy wartości masy atomowej pojedynczego atomu. Teraz oblicz każdą masę molową osobno.

• Wartość masy atomowej K wynosi 39.0983
• Masa atomowa N wynosi 14.0067
• Masa atomowa O wynosi 15.999
• Teraz obecne są trzy atomy o, więc masa molowa cząsteczki KNO3 wynosi 39.0983 + 14.0067 + (15.999*3) = 101.1032 g/mol.
• Obliczenie wykonuje się dla 1 mola kompozycji

Tak więc z powyższych obliczeń możemy wywnioskować, że w 101.1032 molu znajduje się 3 g KNO1. Tak więc dla reakcji 1:1 KNO3 z dowolną inną cząsteczką musimy pobrać 101.1032 g cząsteczki KNO3.

Czy KNO3 jest? elektrolit?

Kiedy cząsteczka jest zjonizowana w wodzie i przewodzi prąd elektryczny, to powinna być nazywana elektrolitem. Teraz zobacz, czy KNO3 jest elektrolitem, czy nie.

KNO3 to elektrolit. W swoim wodnym roztworze może przewodzić prąd elektryczny. Tryb przekazywanej energii elektrycznej nie jest tak wysoki, więc zachowuje się jak umiarkowany elektrolit. KNO3 to sól, a każda sól to elektrolit.

Dlaczego i jak KNO3 jest elektrolitem?

KNO3 może być zjonizowany w roztworze wodnym, aby przenosić energię elektryczną.

KNO3 jest elektrolitem, ponieważ jest zjonizowany w postaci K⁺ i nie₃^- w roztworze wodnym. Mobilność K⁺ jest tak wysoki ze względu na ładunek jonowy, a azotan jest anionem o lepszym przewodnictwie elektrycznym, ponieważ występuje rezonans z azotanem i obecne są elektroujemne atomy O.

Tak więc, gdy KNO3 jest rozpuszczony w roztworze wodnym, ulega jonizacji, tworząc odpowiedni kation i aniony. Z tego powodu roztwór zostaje naładowany i przenosi prąd, dzięki czemu KNO3 może zachowywać się jak elektrolit.

Synteza KNO3 struktura Lewisa

KNO3 jest białą krystaliczną solą w stanie fizycznym. Temperatura wrzenia, jak również temperatura topnienia, jest bardzo wysoka, odpowiednio, około 653 K i 607 K.

• Syntetyczną metodą otrzymywania KNO3 jest połączenie azotanu amonu z wodorotlenkiem potasu.
• NH₄NIE₃(aq) + KOH (aq) = NH₃(g) + KNO₃(wodny) + H₂O (l)
• Innym procesem jest bez tworzenia amoniaku jako produktu ubocznego, reakcja azotanu amonu z chlorkiem potasu.
• NH₄NIE₃(aq) + KCl(aq) = NH₄Cl(wodny) + KNO₃(woda)

KNO3 ma rombową strukturę krystaliczną w postaci sieciowej iw wyższych temperaturach zmienia się w trójkątną.

Wnioski

Cząsteczka KNO3 jest silną cząsteczką elektrolitu, jej wodny roztwór przewodzi prąd elektryczny. Jest to cząsteczka kowalencyjna mająca częściowo naładowany ładunek.

Przeczytaj także:

• Struktura Lewisa Mgs
• Struktura Lewisa Sro
• Struktura Lewisa Gai3
• Struktura Lewisa F2
• Struktura lewisa Brcl5
• Struktura Lewisa Bcl3
• Struktura Lewisa Ch3oh
• Struktura Lewisa Al3
• Struktura Lewisa Clo2
• Struktura Lewisa Mg2

Biswarup Chandra Dey

Cześć… Nazywam się Biswarup Chandra Dey i ukończyłem studia magisterskie z chemii na Uniwersytecie Centralnym w Pendżabie. Moją specjalizacją jest Chemia Nieorganiczna. Chemia to nie tylko czytanie linijka po linijce i zapamiętywanie, to koncepcja, którą można łatwo zrozumieć i tutaj dzielę się z Wami koncepcją chemii, której się uczę, bo warto się nią dzielić.