NCl2+ jest fluorowcowaną kowalencyjną solą N o masie molowej 84.03 g/mol. Wyjaśnijmy strukturę Lewisa NCl2+ i własność kowalencyjną w następnym artykule.
Centralne N NCl2+ to sp2 zhybrydyzowany. Jest kationem dichlorku azotu. Dodatni ładunek jest obecny tylko nad centrum N. N tworzy dwa wiązania sigma z dwoma Cl i dwie wolne pary są obecne nad N, więc niesie jeden ładunek dodatni. Kształt molekuły jest planarny trygonalny.
NCl2+ składa się z dwóch atomów N i Cl. Tak więc właściwość cząsteczki zależy od tych dwóch atomów. Kąt wiązania cząsteczki jest idealny przy 1200. Omówmy kilka ważnych tematów NCl2+, takich jak struktura Lewisa, elektronów walencyjnych i hybrydyzacji w następnym rozdziale z odpowiednimi wyjaśnieniami
1. Jak narysować strukturę NCl2+Lewis?
Struktura Lewisa NCl2+ może dać nam jasny obraz natury wiązania cząsteczki. Teraz próbujemy narysować struktura Lewisa NCl2+ w kolejnych krokach.
Liczenie elektronów walencyjnych
Całkowita liczba elektronów walencyjnych dla NCl2+ wynosi 18. Jest to całkowita liczba elektronów walencyjnych pojedynczego obecnego atomu. Elektrony walencyjne N wynoszą 5, a dla Cl wynoszą 7, ponieważ ta liczba elektronów jest obecna w powłoce walencyjnej. Jeden elektron zostanie odjęty ze względu na ładunek dodatni.
Wybór centralnego atomu
Dla każdej cząsteczki kowalencyjnej bardzo ważne jest wybranie atomu centralnego, ponieważ atom centralny może decydować o różnych właściwościach. Centralny atom należy wybrać na podstawie elektroujemności i wielkości atomu. O jest tutaj centralnym atomem, ponieważ jest mniej elektroujemny niż Cl i jest większy.
Zaspokojenie oktetu
Powinniśmy sprawdzić, czy wszystkie atomy obecne w cząsteczce przestrzegają zasady oktetu. Zgodnie z zasadą oktetu każdy atom obecny w NCl2+ powinien uzupełnić swój elektron walencyjny o całkowitą liczbę ośmiu elektronów. Akceptują więc elektrony, aby wypełnić swój oktet i próbują uzyskać konfigurację elektronową gazu szlachetnego.
Zaspokojenie wartościowości
Zgodnie z oktetem, suma elektronów potrzebnych do NCl2+ wynosi (8*3)-1 = 23. Ale suma elektronów walencyjnych dla cząsteczki wynosi 18. Zatem wymagana liczba elektronów powinna być akumulowana przez odpowiednią wartościowość atomów, 5/2 =2.5 obligacji. N tworzy dwa pojedyncze wiązania i jeden ładunek dodatni.
Przypisz samotne pary
N i Cl zawierają tutaj pojedyncze pary. N ma jeden, a każdy Cl ma trzy pary samotnych par. Te samotne pary są zliczane w elektronach walencyjnych, ale nie są zaangażowane w wartościowość odpowiednich atomów. Istnieją tylko jako niezwiązane elektrony.
2. NCl2+elektrony walencyjne
Elektrony walencyjne są obecne w zewnętrznej powłoce walencyjnej każdego atomu. Teraz obliczamy całkowitą liczbę elektronów walencyjnych dla NCl2+ w następnym rozdziale.
Całkowita liczba elektronów walencyjnych dla NCl2+ wynosi 18. Liczba ta jest sumą elektronów walencyjnych poszczególnych atomów obecnych w NCl2+. Elektrony walencyjne każdego atomu są liczone przez elektrony obecne na orbicie walencyjnej każdego atomu. W przypadku N i Cl najbardziej zewnętrzne orbitale to 2s i 2p.
- Teraz liczymy całkowite elektrony walencyjne dla NCl2+
- Elektrony walencyjne dla N wynoszą 5
- Elektrony walencyjne dla Cl wynoszą 7
- Dla ładunku dodatniego od całkowitej wartości zostanie odjęty 1 elektron.
- Zatem całkowite elektrony walencyjne dla NCl2+ wynoszą 5+7+7-1 = 18.
3. Kształt struktury NC2 + Lewis
Kształt cząsteczki jest zależny od teorii VSEPR. Każda cząsteczka ma swój kształt lub geometrię na podstawie otoczenia. Omówmy pokrótce kształt NCl2+.
Kształt cząsteczkowy NCl2+ jest trygonalnie planarny. Uważa się, że geometria jest mniej więcej taka sama jak NCl3, tutaj brakuje jednego Cl, a ładunek dodatni pojawia się na brakującej części Cl. Atom centralny ma trzy otoczone dwoma atomami, a jedno wolne miejsce jest wypełnione samotnymi parami.
Możemy myśleć o cząsteczce jako o typie AX3, więc najlepiej dopasowaną geometrią dla cząsteczki typu AX3 jest trygonalna planarna zgodnie z teorią VSEPR (Valence Shell Electrons Pair Repulsion). Jedna otoczona cząsteczka zostanie zastąpiona samotnymi parami N. Nie ma takiego odpychania, że geometria zostanie zmieniona.
4. NCl2+kąt struktury Lewisa
Kąt wiązania to kąt, który mogą tworzyć atomy obecne w cząsteczce w zależności od otaczającego środowiska. Omówmy szczegółowo kąt wiązania NCl2+.
Kąt wiązania Cl-N-Cl jest bliski około 1200. Jest to najlepszy kąt dla trójkoordynowanej cząsteczki. Chociaż nie jest trójkoordynowana, nad N występuje pojedyncza para i można ją traktować jako trójkoordynowaną cząsteczkę. Tak więc kąt wiązania dla trygonalnej geometrii płaskiej wynosi 1200.
Kąt wiązania jest zgodny z geometrią cząsteczki. Najlepszą geometrią dla cząsteczki NCl2+ jest trygonalna płaska. Tak więc kąt wiązania dla płaszczyzny trygonalnej wynosi 1200. Nie ma takich samotnych par ani odpychania par wiązań, więc nie ma szans na odchylenie kąta wiązania dla cząsteczki NCl2+.
5. Samotne pary struktury NCl2+Lewis
Samotne pary to niezwiązane elektrony obecne na orbitalach walencyjnych odpowiednich atomów cząsteczki. Obliczmy samotne pary nad NCl2+.
Wolne pary znajdują się nad atomami N i Cl. N ma jeszcze dwa elektrony walencyjne po utworzeniu dwóch wiązań. Te dwa elektrony są obecne w powłoce walencyjnej N i istnieją jako jedna para samotnych par. Ponownie, dla Cl, mają sześć dodatkowych niezwiązanych elektronów leżących jako samotne pary nad każdym Cl.
- Obliczmy całkowitą liczbę samotnych par nad NCl2+ obliczoną ze wzoru, samotne pary = elektrony walencyjne – elektrony związane.
- Samotne pary nad atomem N = 4-2 = 2 (ponieważ N zawiera jeden ładunek dodatni)
- Wolne pary nad atomem Cl = 7-1 = 6 (każdy Cl tworzy jedno wiązanie pojedyncze)
- Tak więc całkowita liczba samotnych par obecnych nad NCl2+ wynosi 1+(3*2) =7 par samotnych par.
6. Formalny ładunek struktury NCl2 + Lewis
Ładunek formalny jest hipotetyczną koncepcją każdej cząsteczki, która pozwala przewidzieć pojawienie się ładunku w cząsteczce. Przewidujmy formalny ładunek NCl2+.
Formalny ładunek NCl2+ nie może wynosić zero. Ponieważ nad cząsteczką jest już ładunek dodatni. Za pomocą ładunku formalnego możemy udowodnić, że ładunek występuje nad N tylko nie nad Cl. Tak więc z formalnej wartości ładunku możemy przewidzieć ładunek cząsteczki.
- Formuła używana do opłaty formalnej to FC = Nv - Nlp. -1/2 Nbp
- Ładunek formalny obecny nad atomem N to 5-2-(4/2) = +1
- Ładunek formalny na każdym atomie Cl wynosi 7-6-(2/2) = 0
- Tak więc z powyższych danych wynika, że ładunek formalny występuje tylko nad atomem N i ma wartość +1.
7. Reguła oktetu struktury NCl2+Lewisa
Reguła oktetu uzupełnia orbital walencyjny, przyjmując odpowiednią liczbę elektronów, aby uzyskać stabilność jak gaz szlachetny. Porozmawiajmy o oktecie NCl2+.
Konfiguracja elektronowa N i Cl to [He]2s22p3 i [He]2s22p5 odpowiednio. Ale tutaj N istnieje jako N+, więc jeden elektron zostanie usunięty z jego najbardziej zewnętrznego orbitalu 2p. Teraz N ma 4 elektrony na orbicie 2s i 2p. N i Cl potrzebują ośmiu elektronów w swojej powłoce walencyjnej, aby skompletować oktet.
N potrzebuje 4 więcej elektronów na swoim orbicie walencyjnym, aby ukończyć swój oktet. Tak więc N dzieli dwa wiązania z Cl przez cztery wspólne elektrony i dwa elektrony już obecne na orbicie s jako elektrony niezwiązane. Więc teraz ma sześć elektronów, a N nie kończy swojego oktetu, chociaż sparował cztery elektrony na swoim orbicie p.
8. Rezonans struktury NCl2+Lewisa
Rezonans to delokalizacja nadmiaru elektronów w cząsteczce przez różne formy szkieletu tej cząsteczki. Teraz omów rezonans NCl2+.
W cząsteczce NCl2+ nie ma takiego rezonansu. Ponieważ brakuje elektronów w centralnym atomie N. Z drugiej strony Cl jest bardziej elektroujemnym atomem i nie może tracić elektronów ze swojego miejsca. Nie ma więc takiej opcji w wyborach delokalizowanych.
Rezonans wystąpił w anionowej postaci tej cząsteczki, którą jest NCl2-. Nad N występuje nadmiar gęstości elektronowej, który można zdelokalizować za pomocą Cl w całej cząsteczce. Ale tutaj nie wystąpił rezonans, chociaż N i Cl są obecne w cząsteczce z ładunkiem dodatnim.
9. NCl2+hybrydyzacja
Hybrydyzacja to mieszanie orbitali atomowych w celu utworzenia nowego hybrydowego orbitalu o równoważnej energii. Omówmy hybrydyzację N w NCl2+.
Z poniższej tabeli możemy przewidzieć, że hybrydyzacja N jest sp2.
| Structure | Wartość hybrydyzacji | Stan hybrydyzacji centralnego atomu | Kąt wiązania |
| 1. Liniaar | 2 | sp / sd / pd | 1800 |
| 2. Planer trygonalny | 3 | sp2 | 1200 |
| 3. Czworościan | 4 | sd3/ sp3 | 109.50 |
| 4. Dwupiramidowy trójkątny | 5 | sp3d/dsp3 | 900 (osiowe), 1200(równikowy) |
| 5. Oktaedry | 6 | sp3d2/ D2sp3 | 900 |
| 6. Pięciokątny dwupiramidowy | 7 | sp3d3/d3sp3 | 900, 720 |
Orbital s i p N są tutaj zaangażowane w hybrydyzację. Hybrydyzację możemy obliczyć ze wzoru: H = 0.5(V+M-C+A), gdzie H = wartość hybrydyzacji, V to liczba elektronów walencyjnych w centralnym atomie, a M = otoczone atomy jednowartościowe. Z powyższego wzoru wartość to sp2.
10. Czy NCl2+ jest ciałem stałym?
Ciało stałe to stan fizyczny cząsteczki zależny od struktury krystalicznej lub temperatury. Porozmawiajmy, czy NCl2+ jest stały, czy nie.
NCl2+ jest cieczą, ponieważ siła przyciągania van der Waala między atomami jest umiarkowana i pozostaje w stanie ciekłym w temperaturze pokojowej.
Dlaczego i dlaczego NCl2+ nie jest stały?
NCl2+ nie jest stały, ponieważ siła przyciągania van der Waala nie będzie tak duża. Entropia cząsteczki nie jest równa zeru. Może więc istnieć w cieczy w temperaturze pokojowej.
11. Czy NCl2+ jest rozpuszczalny w wodzie?
Gatunki polarne lub zawierające ładunek mogą być rozpuszczalne w wodzie. Zobaczmy, czy NCl2+ jest rozpuszczalny w wodzie, czy nie.
NCl2+ jest rozpuszczalny w wodzie, ponieważ zawiera nad sobą ładunek. Może być zjonizowany w roztworze wodnym, co powoduje rozpuszczanie się w wodzie. Chociaż jest polarny, rozpuszcza się w wodzie dzięki oddziaływaniu jonowemu.
Dlaczego i jak NCl2+ jest rozpuszczalny w wodzie?
NCl2+ jest rozpuszczalny w wodzie, ponieważ jest cząsteczką polarną. Wiązanie N-Cl jest bardzo polarne i może ulegać dysocjacji w roztworze wodnym i ulega rozpuszczeniu. Chociaż na cząsteczce znajduje się ładunek, nastąpi interakcja jonowa między wodą a kationem, dzięki czemu będzie ona rozpuszczalna w wodzie.
N jest elektroujemny, a jego rozmiar jest również mały, więc może łatwo tworzyć wiązanie H z cząsteczką wody. Dzięki temu wiązaniu H sprawia, że jest lepiej rozpuszczalny w wodzie.
12. Czy NCl2+ jest polarny czy niepolarny?
Polarność cząsteczki zależy od wartości momentu dipolowego i różnicy elektroujemności. Zobaczmy, czy NCl2+ jest polarny, czy nie.
NCl2+ jest polarny, ponieważ występuje stała wartość momentu dipolowego. Ponadto obserwuje się różnicę elektroujemności między N i Cl, co sprawia, że wiązanie N-Cl jest bardziej polarne. Dodatni ładunek obecny na cząsteczce również sprawia, że jest ona polarna.
Dlaczego i jak NCl2+ jest polarny?
Stały moment dipolowy sprawia, że NCl2+ jest polarny. Omów teraz pokrótce polaryzację NCL2+.
Istnieje przepływ momentów dipolowych od mniej elektroujemnych atomów N do bardziej elektroujemnych atomów Cl. Kierunek momentu dipolowego nie jest przeciwny, a wielkość jest równa, więc nie ma szans na zniesienie momentu dipolowego. Tak więc w cząsteczce NCl2+ obserwuje się stałą wartość momentu dipolowego.
13. Czy NCl2+ jest związkiem molekularnym?
Związek cząsteczkowy to połączenie dwóch lub więcej atomów utrzymujące odpowiednią wartościowość każdego atomu. Teraz zobacz, czy NCl2+ jest związkiem molekularnym, czy nie.
NCl2+ jest związkiem molekularnym, ponieważ istnieje kombinacja atomów N i Cl. Tutaj wartościowość N oraz Cl jest zachowana prawidłowo. Własność NCl2+ nie jest podobna do N lub Cl i jest to znak związku. Również związki cząsteczkowe są utrzymywane przez wiązanie kowalencyjne między dwoma atomami.
Dlaczego i jak NCl2+ jest związkiem molekularnym?
NCl2+ jest tworzony przez ustalony stosunek N i Cl wynoszący 1:2. Ten stosunek jest stały, a także N i Cl zachowały tutaj swoją odpowiednią wartościowość. Aby zachować trójwartościowość N, dodaje się tutaj również ładunek dodatni. NCl2+ składa się z kowalencyjnego oddziaływania N i Cl, co czyni go związkiem.
Stabilna jednowartościowość Cl jest tu również utrzymywana przez tworzenie pojedynczego wiązania.
14. Czy NCl2+ jest kwasem czy zasadą?
Kwasowość lub zasadowość zależy od zdolności do uwolnienia protonu lub OH- w roztworze wodnym. Zobaczmy, czy NCl2+ jest kwasem czy zasadą.
NCl2+ nie jest ani kwasem, ani zasadą zgodnie z teorią Arrheniusa. Nie udało się go uwolnić H+ lub OH- w roztworze wodnym. Ponieważ nie ma żadnego kwaśnego protonu ani OH- za darowiznę. Ale możemy przewidzieć jego kwasowość zgodnie z koncepcją kwasowo-zasadową Lewisa.
Dlaczego i jak NCl2+ jest kwasem Lewisa?
Akceptacja zdolności elektronów sprawia, że NCl2+ jest kwasem Lewisa. Teraz wyjaśnij kwasowość Lewisa NCl2+ w następnej sekcji.
N zawiera ładunek dodatni w NCl2+, więc jest pozbawiony elektronów. Tak więc N może zaakceptować dodatkową gęstość elektronową pojedynczych par z odpowiedniej podstawy Lewisa. Po przyjęciu elektronu N ustabilizuje się, więc proces przyjmowania elektronu za N jest korzystny i powoduje, że NCl2+ jest kwasem Lewisa.
15. Czy NCl2+ jest elektrolitem?
Gatunek może rozpuścić się w wodzie w celu jonizacji i przewodzenia energii elektrycznej, znanej jako elektrolit. Porozmawiajmy o tym, czy NCl2+ jest elektrolitem, czy nie.
NCl2+ to elektrolit. Może rozpuszczać się w wodzie i ulegać rozpuszczeniu w celu jonizacji do odpowiedniego kationu i anionu. W ten sposób rozwiązanie ładuje się i może bardzo łatwo przewodzić prąd. Proces jonizacji NCl2+ w wodzie jest bardzo szybki i tworzy silny elektrolit.
Dlaczego i dlaczego NCl2+ jest silnym elektrolitem?
Silne elektrolity to te elektrolity, które bardzo szybko jonizują się w wodzie i przewodzą prąd. Omów teraz NCl2+ o jego silnej elektrolitycznej naturze.
NCl2+ niesie również ładunek dodatni, dzięki czemu może być jonizowany w wodzie w bardzo szybszy sposób, tworząc N+ i Cl-. Wielkość tych kationów i anionów jest bardzo wysoka, a ruchliwość jonów jest również bardzo szybka. Dzięki temu może przenosić energię elektryczną bardzo szybciej.
Im wyższa gęstość ładunku, tym wyższa ruchliwość jonów i silniejsza natura elektrolityczna.
16. Czy NCl2+ to sól?
Sól powstaje w wyniku oddziaływania jonowego kationu i anionu i przewodzi prąd elektryczny. Teraz dowiedz się o NCl2+, czy jest to sól, czy nie.
NCl2+ jest solą, ponieważ może przewodzić prąd elektryczny w roztworze wodnym, chociaż występuje słabe oddziaływanie jonowe między N i Cl. NCl2+ jest raczej związkiem kowalencyjnym niż solą. Ale ma pewne właściwości podobne do soli.
Dlaczego i jak NCl2+ to sól?
NCl2+ może być zjonizowany i rozpuszczony w wodzie, aby przenosić energię elektryczną. Chociaż jest to cząsteczka kowalencyjna, obecny ładunek sprawia, że jest jonowa i dla tej interakcji jonowej może zachowywać się jak sól.
17. Czy NCl2+ jest jonowy czy kowalencyjny?
Żadna cząsteczka nie jest czysto kowalencyjna, ma charakter jonowy w zależności od swojego potencjału jonowego – reguła Fajana. Omów teraz pokrótce jonową lub kowalencyjną naturę NCl2+.
NCl2+ jest cząsteczką kowalencyjną. Może tworzyć się przez elektrony wspólne dla atomów N i Cl. Dzielenie się elektronami sprawia, że wiązanie między N i Cl ma charakter kowalencyjny, chociaż ma ładunek dodatni.
Dlaczego i jak NCl2+ jest kowalencyjny?
Wiązanie między N i Cl tworzą wspólne elektrony. Omów teraz kowalencyjną naturę NCl2+ w następnym rozdziale.
Potencjał jonowy N nie jest tak wysoki, a polaryzowalność Cl jest również mniejsza. Więc nie może być poprawnie spolaryzowany. Chociaż nad N znajduje się ładunek, który sprawia, że cząsteczka jest częściowo jonowa, charakter wiązania sprawia, że cząsteczka jest czysta kowalencyjna.
18. Czy NCl2+ jest protyczny czy aprotyczny?
Gatunki, które niosą atom H zdolny do tworzenia wiązań H z kolejnymi, nazywane są protycznymi. Porozmawiajmy teraz o tym, czy NCl2+ jest protyczny czy aprotyczny.
NCl2+ jest aprotonowy, ponieważ nie zawiera w cząsteczce żadnego protonu ani atomu H. Tak więc nie jest w stanie utworzyć wiązania H z kolejnym kolejnym. Głównie cząsteczki protyczne będą polarne, ale cząsteczki polarne niekoniecznie są protyczne.
Dlaczego i jak NCl2+ jest aprotyczny?
Brak protonu sprawia, że cząsteczka jest aprotyczna. Omówmy aprotyczną naturę NCl2+.
Nie ma protonu nad NCl2+, więc jest aprotonowy, ale ze względu na małe rozmiary i wyższą elektroujemność N może tworzyć wiązanie H z rozpuszczalnikiem protonowym lub cząsteczką polarną. Ale NCl2 + sam jest aprotyczny, ale może tworzyć wiązanie H z cząsteczką wody, dzięki czemu jest rozpuszczalny w wodzie.
19. Czy NCl2+ jest silnym czy słabym nukleofilem?
Nukleofile to te substancje, które mogą oddawać elektrony do miejsca z niedoborem elektronów lub mogą reagować z elektrofilami. Teraz zobacz, czy NCl2+ jest nukleofilem, czy nie.
NCl2+ nie jest nukleofilem. Nie zawiera dodatkowej gęstości elektronowej, którą można przekazać w miejscu ubogim w elektrony. Raczej może przyjąć elektron z nukleofila i działać jako elektrofil. Jest silnym elektrofilem w przypadku reakcji akceptujących elektrony.
Dlaczego i jak NCl2+ jest silnym elektrofilem?
Elektrofile to te gatunki, które mają miejsca akceptora elektronów i mogą przyjmować gęstość elektronową z nukleofila. Omówmy elektrofilowość NCl2+.
NCl2+ jest silnym elektrofilem, ponieważ dodatni ładunek obecny nad N tworzy bardziej ubogie w elektrony centrum. Tak więc może przyjąć elektron z centrum bogatego w elektrony lub z odpowiedniego nukleofila w dowolnej reakcji organicznej.
Ponownie, elektroujemne atomy Cl ściągają gęstość elektronową z miejsca N, więc staje się centrum bardziej ubogim w elektrony, a także staje się silnym elektrofilem.
Wnioski
NCl2+ jest sp2 zhybrydyzowana cząsteczka o geometrii trygonalnej planarnej. Jest to kationowa forma cząsteczki NCl3. NCl2+ jest kwasem Lewisa i silnym elektrofilem. Tak więc w reakcji kwasowo-zasadowej lub dowolnej reakcji organicznej może brać udział.
Przeczytaj Więcej Struktura i charakterystyka helu
Więcej struktur Lewisa:
Struktura Lewisa H2SO4
Struktura Lewisa HNO2
Struktura i charakterystyka XeO2 Lewis
Przeczytaj także:
- Rysunki struktury Lewisa Sio2
- Struktura Lewisa Sbf5
- Struktura Lewisa Bi3
- Struktura Lewisa I3
- Struktura Lewisa Pf3cl2
- Struktura Lewisa Alh3
- Struktura Lewisa kwasu benzoesowego
- Struktura Lewisa Kclo3
- Struktura Lewisa Xeo2
- Struktura Lewisa Pf4
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.