Struktur und Eigenschaften von CH2N2 Lewis (15 hilfreiche Fakten)

Diazomethan (CH2N2) ist eine Art Diazoverbindung, die eine chemische Verbindung ist. Lassen Sie uns die Fakten über CH studieren2N2 genauer.

Diazomethan (CH2N2) ist brennbares gelbes Gas, das in Diethyletherlösung verwendet wurde. Die Substanz hat einen Schmelzpunkt von -145 °C, einen Siedepunkt von -23 °C und ein Molekulargewicht von 42.08 g/mol. Eine wässrige Base hydrolysiert N-Methylnitrosamid in einer ätherischen Lösung, um CH zu erzeugen2N2. 

CH2N2 und Basislösungen von D2O reagieren, um das deuterierte Derivat CD zu bilden2N2. Noch ein paar Fakten zu CH2N2 Lewis-Strukturen, -Form, -Hybridisierung und -Polarität werden unten diskutiert.

Wie zeichne CH2N2 Lewis-Struktur?

Eine Lewis-Struktur ist ein Molekül mit einer kovalenten Bindung und einer Koordinationskomponente. Lassen Sie uns die Lewis-Strukturschritte für CH zeichnen2N2 unten.

Berechnen Sie die Valenzelektronen des Moleküls in CH2N2:

CH2N2 hat 16 Valenzelektronen. 2 Stickstoffatome haben jeweils 5 Valenzelektronen, 2 Wasserstoffatome haben jeweils 1 Valenzelektron und das Kohlenstoffatom in Diazomethan hat 4 Valenzelektronen.

Wähle und ordne die Atome in CH2N2:

Betrachten Sie das Kernatom als Kohlenstoff, da es einen niedrigeren elektronegativen Wert als Stickstoff hat. Die Wasserstoffatome werden zuerst um das Kohlenstoffatom herum positioniert, gefolgt von der linearen Anordnung der Stickstoffatome. Ein weiteres N wird nur wegen der Vervollständigung der Valenz von C an Stickstoff gebunden.

Chemische Bindungsbildung in CH2N2:

Eine Einfachbindung entsteht während des Bindungsprozesses durch das Teilen von 2 Elektronen, während eine Doppelbindung durch das Teilen von 4 Elektronen entsteht. Wenn anstelle der nun zwischen den Kohlenstoff- und Stickstoffatomen bestehenden Einfachbindung eine Doppelbindung eingesetzt wird.

Vervollständige das Oktett des Zentrums sowie das umgebende Atom in CH2N2:

Insgesamt gibt es 16 Valenzelektronen. Folglich muss die Struktur entweder 2 Doppelbindungen oder 1 Dreifachbindung aufweisen. Das N-Atom und die Valenz des Kohlenstoffs enthalten beide nur 6 Elektronen. AC-Atom vervollständigt das Oktett. Die N-Atome erreichen gleichzeitig das Oktett und die Wasserstoffatome das Duplet.

Endgültige Lewis-Struktur von CH2N2:

Die Lewis-Struktur von CH2N2 zeigt die Delokalisierung des Kohlenstoff-Elektronenpaars in einer stabileren Struktur aufgrund der positiven Ladung am Kohlenstoffatom, das elektropositiver ist als das Stickstoffatom:

ch2n2 Lewis-Struktur
Lewis-Struktur von CH2N2

CH2N2 Lewis-Struktur formelle Gebühr

Die Stabilität einer Lewis-Struktur kann durch Berechnung der Formalladung jedes Atoms bestimmt werden. Lassen Sie uns die Formalgebühr von CH berechnen2N2.

Die formale Gesamtgebühr von CH2N2 ist 0. Verwenden Sie diese Formel, um die formalen Ladungen eines Atoms zu bestimmen:

Formgebühr (FC) in CH2N2 = Valenzelektronen in CH2N2 – nichtbindende Elektronen in CH2N2 -½ eines Bindungselektrons in CH2N2. Eine formale Gebührentabelle für CH2N2 ist wie folgt:

Atome beteiligt
in CH2N2
Wertigkeit
Elektronen
(VE)
Nicht bindend
Elektronen
(NE)
Bindung
Elektronen
(SEIN) 
formal
berechnen
(FC)
Zentrales Atom
(C)
426/2(4-2-6/2)
= -1
Äußeres Atom 
(H)
102/2(1-0-2/2)
=0
Zentraler Stickstoff
Atom (N)
508/2(5-0-8/2)
= + 1
Terminaler Stickstoff 
Atom(N)
526/2(5-2-6/2)
=0
Die formelle Anklage auf CH2N2 Lewis-Struktur, C = -1, H = 0, N = +1,0 CH2N2=0

CH2N2 Valenzelektronen

Die äußeren Elektronen, die die s- und p-Orbitale bilden, sind als Valenzelektronen bekannt. Lassen Sie uns das CH identifizieren2N2 Valenzelektron.

Es gibt 16 Valenzelektronen in CH2N2. Kohlenstoff ist das Element, das in die Gruppe 14 des Periodensystems gehört. Die Gruppe 1 des Periodensystems enthält Wasserstoff. Die Gruppe 15 des Periodensystems enthält das Element Stickstoff.

Die folgende Tabelle beschreibt das Valenzelektron:

Atome beteiligt
in CH2N2
Wertigkeit
Elektronen
(VE)
elektronisch
Konfiguration
 von Atomen
Gesamtwertigkeit 
Elektronen
Zentrales Atom
(C)
41s22s22p24
Äußeres Atom 
(H)
11s12*1
=2
Äußeres Atom 
(N)
51s22s22p32*5
= 10
Gesamtvalenzelektron in CH2N2 = 16

CH2N2 Lewis-Struktur-Oktett-Regel

Nach Angaben des Oktettregel, wird ein Atom natürlich versuchen, Elektronen zu finden, abzugeben oder zu teilen, um 8 Elektronen zu erreichen. Lassen Sie uns herausfinden, ob CH2N2 der Oktettregel genügen oder nicht.

Das CH2N2 erfüllt die Oktettregel. Wenn C allein ist, enthält es 4 Valenzelektronen. Als Ergebnis wird die Oktettregel erfüllt, wodurch das Kohlenstoffatom stabilisiert wird.

  • In einer gefüllten Struktur teilen sich jedes H und C ein einzelnes (1) Valenzelektron.
  • Die Ladungen der Atome sind noch vorhanden. 
  • Aber da Stickstoff in seiner letzten Schale nur 8 Elektronen halten kann, können wir ein einsames Elektronenpaar nicht in eine Bindung umwandeln.
  • Ein Oktett wird auch durch endständige Stickstoffatome gebildet.
  • In Diazomethan kann jedes Atom ein ganzes Oktett vervollständigen.

CH2N2 Lewis-Struktur Einzelpaare

Nicht bindende Elektronenpaare bewegen sich nicht in und aus den Bahnen des anderen, wenn kovalente Bindungen gebildet werden. Suchen wir nach einsamen Elektronenpaaren in CH2N2.

CH2N2 hat 0 freie Elektronenpaare am Zentralatom. Dies liegt daran, dass alle 6 Elektronenpaare des Kohlenstoffs an der Bindung beteiligt sind. Zusätzlich gibt es 2 freie Elektronenpaare am endständigen Stickstoffatom. Das Stickstoffatom ist durch 1 zusätzliches Stickstoffatom verbunden, und das Kohlenstoffatom ist durch 2 Wasserstoffatome verbunden.

Zusätzlich hat das linke Stickstoffatom eine positive (+1) Ladung, während das terminale Stickstoffatom eine negative (-1) Ladung mit 2 Einzelpaaren hat.

CH2N2 Hybridisierung

Pauling führte die Idee ein Hybridisierung als eine der grundlegenden Theorien, um zu erklären, wie Bindungen hergestellt werden. Betrachten wir die Hybridisierung des Kohlenstoffs in CH2N2.

CH2N2 Lewis-Struktur hat Sp2 Hybridisierung im C-Atom. Es gibt 4 Valenzschalen in einem Kohlenstoffatom. Darunter die 3 sp2 Hybridisierte Orbitale entstehen, wenn sich das s-Orbital mit den p-Orbitalen verbindet. 

  • Ein Kohlenstoffatom in Diazomethan hat 3 Sigma-Bindungen und 1 Pi-Bindung. 
  • Andererseits zeigt linearer Stickstoff eine sp-Hybridisierung mit einem anderen Stickstoffatom. 
  • Stickstoff bildet eine 1-Sigma- und 1-Pi-Bindung mit zentralem Kohlenstoff und einem endständigen Stickstoffatom.

CH2N2 Lewis-Struktur Form

Kovalente Verbindungen entstehen, wenn ungeteilte Elektronenpaare ihre Plätze mit anderen Atomen tauschen. Untersuchen wir CH2N2 für Einzelpaare.

CH2N2 oder Diazomethan ist ein lineares Molekül. Denn die Kohlenstoff- und Stickstoffatome teilen sich jeweils 2 Doppelbindungen und 2 Einfachbindungen im Molekül. Unter Verwendung der VSEPR-Hypothese wird die CH2N2 Molekularstruktur untersucht.

  1. Resonanzstrukturen treten in CH auf2N2 wenn Atome die negative Ladung auf dem Molekül stabilisieren.
  2. Dabei werden die negativen Ladungen der Stickstoff- und Kohlenstoffatome auf beiden stabilisiert.

CH2N2 Winkel der Lewis-Struktur

Der Winkel, der von den Orbitalen gebildet wird, die die zentralen Atome eines komplexen Ions oder Moleküls und das umgebende Atom umgeben. Lassen Sie uns die CH sehen2N2 Bindungswinkel.

CH2N2 hat 2 Strukturbindungswinkel, dh 180° und 120°. Dies liegt an der CNN-Bindung (180°) und der HCH-Bindung (120°). Dieses Molekül zeigt diese Art der Bindung aufgrund seiner linearen Struktur und 2 unterschiedlichen Hybridisierungen (Sp2 bei C und Sp bei N). Das Bild ist unten gezeigt:

ch2n2 Lewis-Struktur
 Bindungswinkel dh; 180° und 120° CH2N2

Ist CH2N2 fest oder flüssig?

Die Form von Feststoffen ist einzigartig, während die Form von Flüssigkeiten nicht immer vorhersehbar ist. Lassen Sie uns feststellen, ob CH2N2 flüssig oder fest ist.

CH2N2 ist ein muffig riechendes gelbes Gas. Aufgrund der Anwesenheit der Methylengruppe ist es gasförmig. Es kann als Flüssigkeit unter Druck gelagert oder transferiert werden. Es reagiert, indem es seine gelbe Eigenfarbe abgibt, die automatisch den Status und Zustand der Reaktionsprodukte signalisiert.

Ist CH2N2 in Wasser löslich?

Wenn eine Substanz in Wasser löslich ist, findet keine chemische Veränderung oder Reaktion statt. Schauen wir uns CH an2N2 Wasserlöslichkeit.

Im Wasser CH2N2 ist nicht löslich, weil es in Wasser hydrolysiert und Methanol erzeugt. Die Hydrolysereaktion führt zur Produktion von CH3OH, die Eliminierung von N2 Gas und eine chemische Reaktion. 

                                             CH2N2 + H2O ⇋ CH3OH + N2

Es ist in Ethern oder Dioxan löslich, und die Diazomethanlösung zerfällt bei einer bestimmten Temperatur allmählich in -OH und Wasser.

Ist CH2N2 polar oder unpolar?

Wenn sich die Bindungsdipole eines Moleküls gegenseitig aufheben oder nicht aufheben, wird das Molekül als polar oder unpolar bezeichnet. Lassen Sie uns feststellen, ob CH2N2 ist polar oder unpolar.

CH2N2 ist aufgrund der stabilen negativen Ladungen an den Stickstoff- und Kohlenstoffatomen in den Resonanzstrukturen ein polares Molekül. Die Elektronegativität und das resonant strukturierte Molekül sind die Erklärung für die Polarität von CH2N2.

  • Elektronegativitätswerte für Kohlenstoff sind 2.55 (C), 2.2 (H) bzw. 3.04 (N).
  • Die EN-Unterschiede für CH und CN betrugen 0.35 bzw. 0.49.
  • Da Stickstoff eine höhere elektronegative Ladung als Kohlenstoff hat, versucht er, die negative Ladung zu sich hin zu ziehen. 
  • Eine stabile Struktur führt zu einer negativen Ladung des Moleküls am Stickstoff.
  • Die Resonanzstrukturen sind unten dargestellt:
ch2n2 Lewis-Struktur
Polarität und Resonanzstrukturen von CH2N2

Ist CH2N2 molekulare Verbindung?

Als Moleküle bekannte chemische Einheiten werden zu Verbindungen gruppiert. Lassen Sie uns feststellen, ob CH2N2 ist ein Molekül.

CH2N2 ist eine molekulare Verbindung, weil es ein kovalentes Molekül ist. Es wird im Labor der organischen Chemie verwendet, um Alkene in Cyclopropan und Carbonsäuren in Methylester umzuwandeln.

Ist CH2N2 Säure oder Base?

Die Stärke einer schwachen Säure wird dadurch bestimmt, wie stark sie dissoziiert. Schauen wir uns CH an2N2 Säure.

CH2N2 ist eine schwächere Säure, weil sie Methylgruppen hat, die von Natur aus schwache Säuren sind. Es wird als Methylierungsmittel verwendet, das anderen Verbindungen Methylgruppen hinzufügt.

Ist CH2N2 Elektrolyt?

Die Chemikalien, die sich in Wasser oder anderen wässrigen Lösungsmitteln abscheiden können, werden als Elektrolyte bezeichnet. Lassen Sie uns prüfen, ob CH2N2 ein Elektrolyt ist oder nicht.

CH2N2 kann aufgrund seiner starken intermolekularen Anziehungskraft nicht als Elektrolyt wirken. Es zerfällt nicht in Ionen, wenn es in Wasser gelöst wird. Es ist kein Elektrolyt, da Elektrolyte nur aus ionischen Chemikalien gebildet werden können.

Ist CH2N2 Salz?

Ein als Salz bekanntes chemisches Molekül besteht aus ionisch geladenen Kationen und Anionen. Lassen Sie uns herausfinden, ob CH2N2 ist Salz oder nicht.

CH2N2 ist kein Salz, weil es sich wie eine kovalente Verbindung verhält und nicht in Wasser dissoziiert. 

Ist CH2N2 ionisch oder kovalent?

Ionische Verbindungen entstehen, wenn ein Metall mit einem Nichtmetall reagiert und zwei Nichtmetalle kovalente Verbindungen bilden. Lassen Sie uns prüfen, ob CH2N2 ionisch oder kovalent ist.

CH2N2 ist eine organische kovalente Verbindung. Dies liegt an der Anwesenheit von Kohlenstoff- und Stickstoffelementen, die elektronegativ sind. Der Unterschied zwischen diesen beiden erzeugt Polarität in der CH2N2 Molekül.

Zusammenfassung

CH2N2 ist bei Raumtemperatur ein Gas und eine giftige, potenziell gelbe Chemikalie. Es wird im Labor der organischen Chemie verwendet, um Alkene in Cyclopropan und Carbonsäuren in Methylester umzuwandeln. In CH2N2, gibt es 16 Valenzelektronen. Es hat eine lineare Form mit Sp2 Hybridisierung und polares kovalentes Molekül.

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