没有听说过二氧化氮,二氧化氮吗?
这是最常见的一种气体分子有红褐色的色调。它可以冷却和压缩成黄褐色液体tendshipping和运输。
剧毒有毒化合物,NO2是主要的空气污染物,属于组氮的氧化物。
这种化学物质可以用于漂白和消毒的目的。
它已经应用于烟草和爆炸性的行业。NO2在硝酸酸作为一个中间制造火箭燃料的氧化剂和空间探测。
下面是二氧化氮的实验室制备方法。
路易斯结构
一个简短的介绍
一个原子内部,我们有带正电的原子核周围电子形成带负电荷的云贝壳。
最外层的电子,确定价被称为价电子。
路易斯结构是任何给定的图解表示分子的帮助下组成原子和电子的位置和排列形成债券和孤。
这是一个有限的理论化学成键性质和电子结构,但提供了一个简单的观点对任何分子成分的形成。
让我们谈谈画路易斯结构的二氧化氮(NO2)。
路易斯结构的二氧化氮
一个二氧化氮分子由一个氮原子和两个原子的氧气。
让我们看看元素周期表。
氮属于集团15(或一组5)和7的原子序数,因此有价的5。氧气属于集团16(或一组6)和8的原子序数,因此价6。
NO2中的价电子数目= 5 + 6 * 2
= 17。
现在,为了找出哪些原子将作为一个中心,我们必须看看鲍林的电负性表。
氮是两者之间的最小元素的电负性,因此N中心原子。
这是我们如何把氮中间两个O原子包围。
点结构的帮助下,我们将围绕原子的价电子。
这里有八隅体规则后。
八隅体规则
你知道的元素在元素周期表的主要群体倾向于形成一个l安排在他们的价电子层惰性气体后配置?
这就是所谓的八隅体规则,是一个重要的概念草图最可能的路易斯结构的分子。
再看看图。我们已经做了两个O原子实现霓虹灯配置。
现在,氮原子周围只有5个电子和价电子的总数已经用尽了。
的氮原子有一个附近的八隅体配置,我们会将两个电子从一个O原子,形成双键。
我们开始吧。
氮现在有七个电子,取得了近八隅体配置。
形式电荷
让我们检查形式电荷。
形式电荷的O(在一个单键N)
= 6 - 0.5 * 2 - 6 = 6 - 1 - 6 = 1。
形式电荷的O (N)的双键
= 6 - 0.5 * 4 - 4 = 6 - 2 - 4 = 0。
中央N原子的形式电荷
= 5 - 0.5 * 6 - 1 = 5 - 3 - 1 = 1。
如果我们现在找到的总和总正式指控我们得到的最终结果为0。
因此,分子是中性的和最少的元素存在形式电荷值。
因此,NO2的最合适的路易斯结构是:
分子几何
让我们看看一些路易斯结构的缺点:
- 它只能提供2 d表示,而不是3 d。
- 路易斯结构只能谈论电子的安排而不是电子是如何共享。
- 它只能确定债券形成的类型但不能详细说明如何债券形成。
这就是VSEPR理论的作用:
VSEPR理论
VSEPR代表价层电子对排斥模型。
根据这个理论,因为电子带同种电荷(“-”),他们注定要经历排斥的力量排斥变化在保税和孤对电子。
这需要最小化斥力形成一个稳定平衡的多原子分子或离子的结构。
VSEPR从而有助于预测3 d分子分子几何形状以及键角。
NO2的分子几何形状是什么?
在VSEPR模型中,我们有AXnEx符号。
原子代表中央,这里我们有氮(N)。
X代表原子周围,这里我们有两个O原子。
n代表在中央元素,原子的数量我们有2的价值。
E代表非键电子(通常是一个孤对),x代表数量。
在这里,因为我们只有一个唯一的电子,让我们把它当作1。
我们有一个AX2E1符号。
VSEPR图:
我们可以看到,NO2分子几何形状和弯曲角度是120度左右。
但是这里有一些例外。债券对NO2,我们有2和1的电子。
如果我们看一下亚硝酸盐离子NO2 -,我们有2债券对孤对电子和1。
我们也有一个弯曲结构但由于排斥力量的LP-LP > LP-BP > BP-BP,键角订单如下
NO2 + NO2 > > NO2 -。
因此,NO2的键角是134度左右。债券的长度大约是1.20Å。
杂交
轨道杂化
你知道一个电子的帮助下可以描述它的波函数?
我们知道原子轨道的概念,数学概率函数表明电子在任何区域空间的存在。
当原子轨道波函数的结合或融合,它导致杂化轨道和过程称为轨道杂化。
杂交的二氧化氮
N-O有一个σ键的单键和双键N = O有一个σ键和一个π键。π键不参与杂交。
现在,在NO2我们有17个价电子,所以这是一个电子系统。对于单电子的物种,我们有以下规则:
如果发现中心原子的氧化态积极电子将参与杂交过程但如果氧化态是负的,它不会参与。
二氧化氮,
空间没有σ= 2 + 1的电子。
中央N的电负性比o .因此,电荷在N是“+”。
氧化态是发现积极的和唯一的电子将参加杂交。
空间没有= 2 + 1 = 3。因此,二氧化氮是sp2杂化。
NO2极性
极性是什么?
极性是化学的一个重要概念。每一个分子的极性成分有一个属性决定了分子是极性或非极性。这取决于化学键的性质和几何形状的影响。
双原子均匀分子由原子总是导致偶极矩为零,因此非极性。
然而,在一个异构多原子分子,我们有几个原子元素使用不同的电负性不同的值。这导致部分电荷原子,如果不取消导致极性分子。
此外,不规则和不对称的分子的帮助下孤和债券造成极性由于不均匀分布的指控。
是什么让NO2极性分子?
氮氧的电负性值3.04和3.44。
这意味着有一个电负性差异两个原子元素。虽然差异相当少,我们有一个不对称弯曲分子结构,导致净偶极矩和NO2极性分子在现实中。
的详细信息,你应该也曾经读过的一篇文章极性的二氧化氮。
分子轨道(MO)图
解释
电子可以同时拥有粒子和波的本性。分子轨道理论是量子力学的一个概念,试图解释任何分子内部的化学键。
在这个理论中,我们可以知道,价电子组成原子和原子轨道之间可以共享不同原子结合形成分子轨道(MOs)。
在这里,我们将把某些术语比如反键,孤对电子,成键轨道。同样,我们人类的概念(最高占据分子轨道)和LUMO(最低未占据分子轨道)。
莫图NO2
让我们看看电子配置的N和O。
N: 1 s2 2 s2 2 p3
O: 1 s2 2 s2 2 p4(我们有两个O原子NO2)
6个电子出现在1 s轨道不参与成键,因此将扮演的角色非键轨道。
1 s2的氮原子的两个电子参与σ2s密苏里州氧原子为2孤。
剩下的N和O p轨道的电子形式σ2px, 2 py, 2 pz、σ* 2 s。
结论
二氧化氮是最常见的异核双原子分子之一。在本文中,我们详细讨论了分子的化学键的性质。
我们希望你已经通过形成一个完美的路易斯结构的步骤,使用符号VSEPR理论计算键角和预测分子的几何、杂交的过程中,极性,也成键的分子轨道的概念。
享受吧!
