NCO- jest ambidentalnym ligandem, który może koordynować z innym atomem metalu o masie cząsteczkowej 41.053 g/mol. Omówmy pokrótce strukturę NCOlewisa.
NCO- jest cząsteczką zhybrydyzowaną sp o geometrii liniowej, mającą ładunek ujemny obecny nad N i O na podstawie rezonansu elektronowego. Może oddawać elektrony z miejsca N lub O, więc jest znany jako ligand ambidenty. Może więc wiązać się zarówno z miejscem N, jak i miejscem O.
Charakter tego liganda zmienia się w zależności od jego miejsca koordynacyjnego. Jeśli koordynuje się z metalem przez N, to jest miękki, w przeciwnym razie może zachowywać się jak twardy ligand. W tym artykule powinniśmy zbadać kształt, kąt, hybrydyzację i wiele więcej na temat NCO-.
1. Jak narysować strukturę NCO-lewisa?
Podróż Ruta de la Plata w liczbach struktura Lewisa of NCO- daje nam jasny obraz szczegółów trybu klejenia. Teraz powinniśmy nauczyć się rysować podoficera- struktura Lewisa w kilku krokach w następnej sekcji.
Liczenie elektronów walencyjnych
Całkowita liczba elektronów walencyjnych dla NCO- wynosi 16. Ta wartość elektronów walencyjnych jest sumą poszczególnych elektronów walencyjnych atomów. Elektrony walencyjne N, C i O wynoszą odpowiednio 5,4 i 6, co potwierdza ich konfiguracja elektronowa. dla ładunku ujemnego dodaje się jeden.
Wybór centralnego atomu
Bardzo ważne jest, aby wybrać centralny atom dla cząsteczki, aby przewidzieć geometrię lub inną naturę. Na podstawie wielkości i elektroujemności C jest wybierane jako centralne w NCO-. Rozmiar C jest większy niż N i O. Ponadto C jest bardziej elektrododatni niż N i O.
Zaspokojenie oktetu
C, N i O wszystkie atomy są spełnione przez oktet w NCO-. Wszystkie atomy uzupełniają swój orbital walencyjny odpowiednio o cztery, trzy i dwa elektrony. O potrzebach elektronów decyduje dostępność elektronów walencyjnych, a wszystkie atomy zaspokajają oktet ośmioma elektronami.
Zaspokajanie wartościowości każdego atomu
Po spełnieniu oktetu powinniśmy sprawdzić stabilną wartościowość każdego atomu w NCO-. Nis trójwartościowy, C jest czterowartościowy, a O jest dwuwartościowy. Cała wartościowość odpowiednich atomów jest spełniona przez wymaganą liczbę wiązań, ½[(8*3) -16] = 4 wiązania. Dla oktetu zapotrzebowanie na elektrony wynosi 8*3 =24.
Przypisz samotne pary
Po spełnieniu oktetu i wartościowości każdego atomu, jeśli pozostają niezwiązane elektrony, są one przypisywane jako pojedyncze pary do odpowiednich atomów. C tworzy cztery wiązania czterowartościowe, więc nie ma wolnych par, N i O zawierają jedną parę i trzy pary wolnych par po utworzeniu wiązań.
2. NCO- kształt struktury Lewisa
O kształcie cząsteczki decyduje teoria VSEPR i wartość hybrydyzacji. Omówmy szczegółowo kształt podoficera.
Kształt NCO- jest liniowy. Geometria zależy od wartości hybrydyzacji. Ponadto, zgodnie z teorią VSEPR, AX2 cząsteczki bez samotnych par centralnych atomów zawsze przyjmują geometrię liniową. Liniowość nie jest zaburzona, ponieważ nie ma odpychania.
Geometria liniowa jest również utrzymywana przez potrójne wiązanie między N i C. Tak więc nie ma szans na swobodny obrót wiązania wokół centralnego atomu, a samotne pary N i samotne pary O są daleko. Tak więc nie ma szans na odchylenie.
3. NCO- elektrony walencyjne
Elektrony walencyjne to te elektrony obecne na najbardziej zewnętrznej orbicie każdego atomu. Teraz oblicz sumę elektronów walencyjnych dla cząsteczki NCO.
Całkowita liczba elektronów walencyjnych NCO- wynosi 16. Ta liczba jest całkowitą liczbą elektronów walencyjnych, które są obecne na orbicie walencyjnej każdego pojedynczego atomu obecnego w cząsteczce NCO-. Każdy atom ma inną liczbę elektronów na swoim orbicie walencyjnej i są one wnoszone.
Obliczmy całkowitą liczbę elektronów walencyjnych dla NCO-
- Elektrony walencyjne dla C to 4
- Elektrony walencyjne dla N to 5
- Elektrony walencyjne dla O to 6
- Dla ładunku ujemnego liczba elektronów wynosi 1
- Całkowita liczba elektronów walencyjnych dla NCO- wynosi 4+5+6+1 = 16
4. NCO- pojedyncze pary struktury Lewis
Samotne pary to niezwiązane elektrony obecne na najbardziej zewnętrznej orbicie każdego atomu, ale nie zaangażowane w wiązanie. Teraz dowiadujemy się szczegółowo o samotnych parach podoficerów.
N i O zawierają samotne pary, a C nie zawiera samotnych par. N i O mają więcej elektronów na orbicie walencyjnej po utworzeniu wiązania. Te niezwiązane elektrony istnieją jako samotne pary tego konkretnego atomu. C ma tylko cztery elektrony, które są już zaangażowane w tworzenie wiązania, więc nie ma samotnych par.
- Samotna para C to 4-4 = 0
- Samotna para nad N to 5-3 = 2 elektrony, co oznacza 1 parę samotnej pary.
- Samotne pary nad atomem O to 7 -1 = 6 elektronów, co oznacza 3 pary samotnych par.
- Z powodu ujemnego ładunku nad O jego elektrony walencyjne stają się 7.
5. NCO- kąt struktury Lewisa
Kąt wiązania to ten konkretny kąt, który sprawia, że atomy obecne w cząsteczce zachowują najlepszą geometrię. Omówmy kąt wiązania NCO-.
Kąt wiązania NCO- wokół centralnego atomu C wynosi 1800. Wartość kąta wiązania zawiera również wartość hybrydyzacji centralnego atomu. To jest siekiera2 typ cząsteczki i dla tego typu cząsteczki najlepszy kąt wiązania wynosi 1800 zgodnie z teorią VSEPR, która czyni cząsteczkę liniową.
Wartość kąta wiązania połączyła się z geometrią cząsteczki, która jest liniowa. Dla cząsteczek liniowych kąt wiązania zawsze wynosi 1800. Jeśli nie ma współczynnika odchylenia, kąt wiązania jest zawsze równy 1800.
6. NCO- opłata formalna struktury Lewisa
Ładunek formalny jest hipotetyczną koncepcją cząsteczki, która sprawdza, czy jest naładowana, czy obojętna lub który atom przenosi ładunek. Obliczmy formalną opłatę podoficera-.
Zarzut formalny podoficera nie jest zerowy. Ponieważ jest już obecny ładunek ujemny. Teraz musimy sprawdzić za pomocą formalnego wzoru na ładunek, który atom ma ładunek ujemny. Przy obliczaniu ładunku formalnego musimy założyć równą elektroujemność również dla N, C i O.
Formuła używana do opłaty formalnej to FC = Nv - Nlp. -1/2 Nbp
- Ładunek formalny obecny nad N to 5-2-(6/2) =0
- Ładunek formalny obecny nad literą C to 4-0-(8/2) =0
- Ładunek formalny obecny nad O to 6-6-(2/2) =-1
- Tak więc z powyższych danych możemy wywnioskować, że O zawiera ładunek ujemny, ale z powodu rezonansu ładunek ujemny jest zastępowany przez N.
7. NCO- reguła oktetu struktury Lewisa
Reguła oktetu polega na uzupełnieniu walencyjnego atomu orbitalnego poprzez przyjęcie odpowiedniej liczby elektronów w celu uzyskania stabilności gazu szlachetnego. Poznajmy oktet NCO-.
Aby uzupełnić oktet N i C tworzy między nimi wiązania potrójne. N, C i O wszystkie są elementem bloku p i zgodnie z zasadą oktetu potrzebują ośmiu elektronów w powłoce walencyjnej. Z konfiguracji elektronowej każdego atomu wynika, że C potrzebuje 4, N i O odpowiednio 5 i 2 elektronów.
Stabilna wartościowość O wynosi dwa, ale tutaj O utworzyło jedno wiązanie, ponieważ ma już ładunek ujemny, więc tworząc jedno wiązanie może być posłuszne oktetowi. N i C podążają za oktetem, dzieląc elektrony w ich potrójnych wiązaniach.
8. NCO- rezonans struktury Lewisa
Dzięki pojęciu rezonansu możemy przewidzieć delokalizację chmur elektronowych między różnymi formami szkieletu. Teraz dowiadujemy się więcej o rezonansie NCO-.
Istnieje możliwość rezonansu dla cząsteczki NCO. Ponieważ istnieje już wiązanie potrójne i ładunek ujemny, dzięki czemu może on zdelokalizować ładunek ujemny między wiązaniem podwójnym poprzez różne formy szkieletu cząsteczki. Ładunek ujemny nad O jest bardziej stabilny niż N.
Struktura I jest najbardziej stabilną i najbardziej przyczyniającą się strukturą, ponieważ ma większą liczbę wiązań kowalencyjnych, a także O otrzymuje ładunek ujemny. Struktura II ma również taką samą liczbę wiązań kowalencyjnych, ale N otrzymuje ładunek ujemny, a dla III ma dwa ładunki ujemne nad N, co jest najmniej korzystne.
9. NCO- hybrydyzacja
Hybrydyzacja to mieszanie orbitali atomowych o różnej energii w celu utworzenia nowego orbitala hybrydowego o równoważnej energii. Zrozummy szczegółowo hybrydyzację NCO-.
As NCO- jest hybrydyzacją sp, hybrydyzację przedstawiono w poniższej tabeli.
| Structure | Wartość hybrydyzacji | Stan hybrydyzacji centralnego atomu | Kąt wiązania |
| 1. Liniowy | 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 |
Z powyższego diagramu możemy powiedzieć, że orbital s i jeden p z C są zaangażowane w hybrydyzację, więc tryb hybrydyzacji to sp. Ponownie, ze wzoru, H = 0.5(V+M-C+A), oblicza się, że wartość hybrydyzacji C wynosi 2 (sp). W hybrydyzacji rozważ wiązanie sigma, a nie wiązania π.
10. Czy podoficer jest rozwiązaniem?
Jednorodna mieszanina dwóch składników w równych proporcjach, utrzymująca wielkość cząstek poniżej 1 mm, nazywana jest roztworem. Zobaczmy, czy podoficer jest rozwiązaniem, czy nie.
NCO- nie jest rozwiązaniem, ponieważ nie jest jednorodną mieszaniną, tutaj występują trzy rodzaje pierwiastków. Jest to ligand lub cząsteczka oparta na centrum reaktywności. Może być stosowany jako substancja rozpuszczona i rozpuszcza się w określonym roztworze.
Dlaczego i jak podoficer nie jest rozwiązaniem?
NCO- powstaje w wyniku oddziaływania kowalencyjnego między atomami C, N i O. Jest to cząsteczka lub związek, który może być rozpuszczalny w różnych roztworach w warunkach eksperymentalnych. Może więc zachowywać się jak rozwiązanie dla konkretnego rozwiązania. To nie jest mieszanka, a raczej połączenie trzech różnych elementów.
11. Czy NCO- jest jonowy czy kowalencyjny?
Żadna cząsteczka nie jest czysto kowalencyjna, ma jakiś procent charakteru jonowego lub odwrotnie – reguła Fajana. Teraz przedyskutuj, czy NCO- jest kowalencyjny czy jonowy.
NCO- to cząsteczka kowalencyjna. Charakter wiązania tworzonego przez N, C i O dzielą między sobą elektrony. Chociaż istnieje ujemna obecność nad cząsteczką, ale w oparciu o potencjał jonowy i polaryzowalność możemy powiedzieć, że NCO- jest cząsteczką kowalencyjną.
Dlaczego i jak NCO- jest kowalencyjny?
NCO- powstaje przez dzielenie się elektronami, co czyni go kowalencyjnym. Wyjaśnijmy poniżej.
Potencjał jonowy centralnego atomu C jest bardzo niski, podobnie polaryzowalność N i O jest bardzo niska. Aniony zostały więc spolaryzowane przez kation. Niższa polaryzowalność i potencjał jonowy niższy będzie charakter jonowy.
Chociaż na cząsteczce znajduje się ładunek, ten ładunek ujemny jest stabilizowany na elektroujemnym atomie O, ponieważ O ma większe powinowactwo do ładunku ujemnego i może przyciągać elektroujemność orbity do siebie.
12. Czy podoficer jest polarny czy niepolarny?
To, czy cząsteczka jest polarna, czy nie, zależy od wartości momentu dipolowego obecnego w cząsteczce. Teraz omów polaryzację cząsteczki NCO.
NCO- jest cząsteczką niepolarną. Głównym powodem jego niepolarności jest kształt cząsteczki. Kształt cząsteczki jest liniowy, a dzięki symetrycznemu kształtowi w cząsteczce nie występuje moment dipolowy, który tworzy niepolarny.
Dlaczego i jak NCO- jest niepolarny?
Cząsteczka liniowa jest zawsze niepolarna ze względu na swój symetryczny kształt. Omówmy niepolarność NCO- w następnym rozdziale.
Usunięcie momentu dipolowego powoduje, że wartość wynosi zero. Przepływ nastąpił z C do N i C do O, kierunek tych dwóch momentów dipolowych jest przeciwny ze względu na symetryczny kształt. Wypadkowa tych dwóch momentów dipolowych jest prawie taka sama, ponieważ elektroujemność N i O są prawie równe.
Wnioski
NCO- jest niepolarnym kowalencyjnym ambidentalnym ligandem. Ze względu na brak polaryzacji charakteryzuje się niską rozpuszczalnością w wodzie. Może wiązać się z obu miejsc do metalowego centrum w oparciu o utlenianie metalowego centrum. Metal o niskim utlenianiu preferuje miejsce N, podczas gdy metal o wyższym stopniu utleniania preferuje miejsce O do wiązania i tworzenia stabilnego kompleksu metal-ligand.
Przeczytaj Więcej Struktura i charakterystyka helu
Struktura i charakterystyka XeO2 Lewis
NCl2+ Struktura i charakterystyka Lewisa
