In diesem Artikel lernen wir die Lewis-Struktur von HNO2 und viele weitere charakteristische Merkmale im Detail kennen.
Die HNO2-Lewis-Struktur oder salpetrige Säure ist ein anorganisches kovalentes Molekül. Die Lewis-Struktur von HNO2 ist zwar mäßig sauer, verhält sich aber in wässriger Lösung wie eine starke Säure. Das zentrale N-Atom in der salpetrigen Säure ist sp2 hybridisiert, aber die Geometrie um das zentrale N ist gebogen. Die konjugierte Base von Nitrit der salpetrigen Säure ist hoch resonanzstabilisiert und aus diesem Grund ist die Säure stark.
In der salpetrigen Säure ist eine Doppelbindung zwischen N und O vorhanden, und ein weiteres O ist eine Einfachbindung mit zentralem N, und H ist mit einem der O-Atome verbunden, das eine Einfachbindung mit N bildet. Die konjugierte Verbindung von Nitrous Säure ist Distickstoffmonoxid, das als Lachgas bekannt ist.
Einige Fakten dazu HNO2
Der Aggregatzustand der HNO2-Lewis-Struktur ist flüssig. Die Farbe des HNO2 ist blassblau. Salpetrige Säure hat einen Molmassenwert X. Die Dichte der HNO2-Lewis-Struktur beträgt 1 g/ml.
Salpetrige Säure kann durch Auflösen von Distickstofftrioxid hergestellt werden.
N2O3 + H2O = 2HNO2
1. Wie man die HNO2-Lewis-Struktur zeichnet?
HNO2 Lewis-Struktur besteht aus zwei O-, einem N- und einem H-Atom. Die HNO2-Lewis-Struktur hilft uns, verschiedene kovalente Eigenschaften zu finden der salpetrigen Säure.
Es gibt ein paar viele Schritte, denen wir folgen müssen Zeichnen der HNO2-Lewis-Struktur.
Zunächst sollten wir die Valenzelektronen für die HNO2-Lewis-Strukturzeichnung zählen. Hier berechnen wir dann nur die Valenzelektronen für jeden in der HNO2-Lewis-Struktur vorhandenen Substituenten und addieren sie zusammen.
Die Valenzelektronen für N-, O- und H-Atome sind 5,6, 1 und XNUMX beziehungsweise. Da sie eine Gruppe sind VA-, VIA- und IA-Elemente. Die in der HNO2-Lewis-Struktur vorhandenen Valenzelektronen sind also 5+(2*6)+1 = 18 Elektronen.
Jetzt in der 2nd Schritt müssen wir das Atom auswählen, das das Zentralatom für die HNO2-Lewis-Struktur sein wird. Die Größe von N ist größer als O- und H-Atome, und auch die Elektronegativität von N ist kleiner als O, also müssen wir N als das Zentralatom für HNO2 betrachten Lewis-Struktur.
Im 3rd Schritt, müssen wir alle Atome überprüfen sollten Befolgen Sie die Oktettregel zur Stabilisierung. Nach der Oktettregel soll das s-Block-Element zwei Elektronen in der Valenzschale und das p-Block-Element jeweils acht Elektronen in der Valenzschale enthalten. H ist das s-Blockelement, während O und N die p-Blockelemente sind.
Die Elektronen sollten also nach der Oktettregel in der HNO2-Lewis-Struktur benötigt werden, (8*3) +2 = 26 Elektronen. aber die Valenzelektronen für die HNO2-Lewis-Struktur sind kleiner als die benötigten Elektronen. Also die erforderliche Anzahl von Elektronen 26-18 = 8 Elektronen sollte durch die angesammelt werden 8/2 = 4 Bindungen.
Jetzt sollten wir die 4 Bindungen in der HNO2-Lewis-Struktur verwenden, um alle Atome mit dem Zentralatom zu verbinden. Aber H ist an das O-Atom in der HNO2-Lewis-Struktur gebunden.
Im letzten Schritt sollten wir überprüfen, ob alle Wertigkeiten der Atome erfüllt sein sollten, nachdem die erforderliche Anzahl von Bindungen hinzugefügt wurde. Bei Bedarf fügen wir mehrere Bindungen hinzu.
Wir fügen eine Doppelbindung zwischen O- und N-Atomen hinzu. Wir haben auch hinzugefügt freie Elektronenpaare über den N- und O-Atomen nach der Bindungsbildung, um ein klares Bild der HNO2-Lewis-Struktur zu erhalten.
2. HNO2 Lewis-Strukturform
Die Form der HNO2-Lewis-Struktur hängt von der VSEPR-Theorie ab. Die AXT2 Ein Molekül vom Typ mit einem einsamen Paar über dem Zentralatom nimmt immer eine trigonale Pyramidenstruktur an, aber wenn irgendein Abweichungsfaktor vorhanden ist, ändert es seine Geometrie.
Gemäß der VSEPR-Theorie (Valence Shell Electrons Pair Repulsion) ist das Molekül AX2 Typ mit Einzelpaar über dem Zentralatom sollte eine trigonale Pyramidenstruktur angenommen werden. Aber in der HNO2-Lewis-Struktur gibt es ein Doppeltes zwischen N- und O-Atomen und N und O enthalten beide freie Elektronenpaare.
Es kommt also zu einer massiven Bindungspaar-Einzelpaar-Abstoßung, und aufgrund der Minimierung dieser Abstoßung ordnet der zentrale Tom die Geometrie in eine gebogene Form um. Da ein Abweichungsfaktor vorhanden ist, weicht auch die Geometrie der HNO2 von der ursprünglichen ab.
3. HNO2 Valenzelektronen
Die Valenzelektronen für die HNO2-Lewis-Struktur sind die Summe der Valenzelektronen der einzelnen Atome, die in HNO2 vorhanden sind.
Das zentrale Atom der HNO2-Lewis-Struktur ist N, das ein Element der Gruppe VA ist und fünf Valenzelektronen in seiner Valenzschale hat. Das andere wichtige Atom O ist eine Gruppe 16th Element und deshalb hat es sechs Valenzelektronen in seinem äußersten Orbital, das 2s- und 2p-Orbitale sind.
Wir alle wissen, dass H nur ein Elektron hat. Die gesamten Valenzelektronen für die HNO2-Lewis-Struktur sind also die Summe der einzelnen Atome und des Werts ist, 1 + (6 * 2) + 5 = 18 Elektronen.
4. HNO2-Lewis-Struktur Einzelpaare
In der HNO2-Lewis-Struktur enthält sowohl N als auch O die freien Elektronenpaare. Denn nur N und O haben nach der Bindungsbildung die überschüssigen Valenzelektronen
N hat fünf Elektronen im Valenzorbital und die stabile Valenz von N ist drei. Nach der Bildung von drei aufeinanderfolgenden Bindungspaaren hat es also zwei Elektronen in seinem Valenzorbital und sie existieren als einsames Paar.
O hat sis-Elektronen in seiner Valenzschale und O ist zweiwertig, enthält also nach der Bildung der beiden aufeinanderfolgenden Bindungspaare auch zwei freie Elektronenpaare.
H ist ein Mangel an freien Elektronenpaaren in der HNO2-Lewis-Struktur.
5. HNO2 Lewis-Struktur-Oktett-Regel
Jedes kovalente Molekül gehorcht der Oktettregel, um an Stabilität zu gewinnen Vervollständigung seiner Valenzschale. Jedes Atom im HNO2 Lewis Struktur sollte der Oktettregel gehorchen.
H ist ein Blockelement mit elektronischer Konfiguration 1s1 und sein Valenzorbital ist s. Gemäß der Oktettregel sollte das Blockelement sein s-Orbital durch zwei Elektronen erfüllen, da ein s-Orbital nach der Hundschen Multiplizitätsregel maximal zwei Elektronen enthält.
H teilt sein eine Elektron mit einem Elektron von O, um eine stabile kovalente Bindung zu bilden. Jetzt hat H zwei Elektronen in seinem Valenzorbital, indem es eine Bindung teilt und sein Oktett vervollständigt.
Das p-Blockelement sollte seine Valenzschale um sechs Elektronen vervollständigen, da das p-Orbital a enthalten kann maximal sechs Elektronen weil es drei Unterschalen hat und das s-Orbital zwei Elektronen enthält, da es nur eine Unterschale hat.
Die elektronische Konfiguration von N und O sind [He]2s22p3 und [He]2s22p4. Aus der elektronischen Konfiguration können wir also sagen, dass zur Vervollständigung des Oktetts drei weitere Elektronen und für O zwei weitere Elektronen in der Valenzschale benötigt werden.
In der HNO2-Lewis-Struktur bildete N drei Bindungen, zwei Sigma-Bindungen und eine π-Bindung, indem es drei Elektronen aus seinem p-Orbital verwendete. Eine Bindung teilt sich zwei Elektronen und drei Bindungen teilen sich sechs Elektronen, so dass das p-Orbital von N erfüllt ist und sein Oktett vervollständigt.
O bildete zwei Bindungen, ein O bildete sich eine Sigma- und eine π-Bindung und ein weiteres O bildete zwei Sigma-Bindungen. Vier Elektronen werden also von den beiden Sigma-Bindungen angesammelt, und O verwendete zwei Elektronen aus seinem p-Orbital zur Bindungsbildung, und der Rest der vier Elektronen existiert als Einzelpaare. Also, O auch vervollständigen ihr Oktett in der HNO2-Lewis-Struktur.
6. Formelle Ladung der HNO2-Lewis-Struktur
Die formale Ladung der HNO2-Lewis-Struktur wird berechnet, um jede Art von Ladungserscheinung im Molekül zu überprüfen. Es ist ein hypothetisches Konzept, da für jedes Atom in der HNO2-Lewis-Struktur die gleiche Elektronegativität berücksichtigt wird.
Die Formel, mit der wir die Formalgebühr berechnen können, FC = Nv - Nlp -1/2 Nbp
Wo nv ist die Anzahl der Elektronen in der Valenzschale oder dem äußersten Orbital, Nlp die Anzahl der Elektronen im freien Elektronenpaar ist und Nbp ist die Gesamtzahl der Elektronen, die nur an der Bindungsbildung beteiligt sind.
Die formale Ladung von N ist 5-2-(6/2) = 0
Die formale Ladung von O ist 6-4-(4/2) = 0
Die formale Ladung von H ist 1-0-(2/2) = 0
Die formale Gesamtladung von HNO2 ist Null, daher können wir schlussfolgern, dass die Lewis-Struktur von HNO2 neutral ist.
7. HNO2 Lewis-Strukturwinkel
Der Bindungswinkel ist bezüglich N- und O-Atomen in der HNO2-Lewis-Struktur variabel. Die Geometrie ist um O- und N-Atome herum unterschiedlich.
Die Hybridisierung um das zentrale N ist sp2 und der beste Winkel für sp2 hybridisiertes Molekül ist 1200 wenn sie trigonale planare Geometrie annehmen. Aber aufgrund der sterischen Abstoßung ändert das Molekül seine Form und ändert auch seinen Bindungswinkel.
Um eine Abstoßung zu vermeiden, wird auch der Bindungswinkel um das zentrale N von seinem ursprünglichen Wert auf verringert 1100. Der andere Bindungswinkel um das O-Atom ist wie bei einem Wassermolekül und der Bindungswinkel ist 1020 aufgrund der Anwesenheit von zwei Paaren von Einzelpaaren.
8. HNO2 Lewis-Struktur-Resonanz
Es gibt verschiedene kanonische Skelton-Formen von HNO2-Lewis-Strukturen, bei denen eine Delokalisierung von Elektronenwolken auftreten kann.
Die Struktur I ist stabiler als Struktur II, da beide Moleküle die gleiche Anzahl kovalenter Bindungen enthalten, aber in Struktur II die Positive Ladung liegt auf dem elektronegativen O Atom, das der Destabilisierungsfaktor ist.
9. HNO2-Hybridisierung
Das zentrale N-Atom in der HNO2-Lewis-Struktur ist sp2 hybridisiert.
Die Hybridisierung von N wird nach folgender Formel berechnet:
H = 0.5 (V+M-C+A), wobei H= Hybridisierungswert, V Zahl der Valenzelektronen im Zentralatom, M = umgebende einwertige Atome, C=Nr. des Kations, A=Nr. des Anions.
Die Hybridisierung von N ist also ½(5+1) = 3(sp2)
| Struktur | Hybridisierungswert | Zustand der Hybridisierung des Zentralatoms | Bindungswinkel |
| Linear | 2 | sp/sd/pd | 1800 |
| Planer trigonal | 3 | sp2 | 1200 |
| Tetraeder | 4 | sd3/sp3 | 109.50 |
| Trigonale Bipyramide | 5 | sp3d/dsp3 | 900 (axial), 1200(äquatorial) |
| Oktaeder | 6 | sp3d2/ D2sp3 | 900 |
| Fünfeckig bipyramidal | 7 | sp3d3/d3sp3 | 900, 720 |
Wenn die Anzahl der an der Hybridisierung beteiligten Hybridorbitale ist 3 dann sollte es sp sein2 hybridisiert.
Aus dem Kastendiagramm des zentralen N können wir sagen, dass wir nur die Sigma-Bindung bei der Hybridisierung berücksichtigen, keine π-Bindungen oder andere Mehrfachbindungen, aber wir betrachten auch die einsamen Paare, da sie in der Valenzschale existieren, so dass einsame Paare immer an der Hybridisierung teilnehmen.
10 Ist HNO2 polar oder unpolar?
HNO2 ist ein polares Molekül.
Die Form des Moleküls ist asymmetrisch, so dass es keine Möglichkeit gibt, das Dipolmoment aufzuheben, und es ist ein resultierendes Dipolmoment vorhanden, das das Molekül polar macht.
11 HNO2-Löslichkeit
HNO2 ist in folgenden Lösungsmitteln löslich,
- Stabile Ester
- CCl4
- Wasser
- Benzol
12 Ist HNO2 wasserlöslich?
Ja, HNO2 ist wasserlöslich
Wie wir wissen, löst sich „Gleiches in Gleichem“ und da HNO2 ein polares Molekül ist, ist es wie ein polares Lösungsmittel in Wasser löslich.
Zusammenfassung
HNO2 ist eine mäßig starke anorganische Säure, deren konjugierte Base ziemlich stabil ist und die konjugierte Verbindung als Lachgas wirkt.
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