Struktur und Eigenschaften von NaH Lewis (15 hilfreiche Fakten)

NaH oder Natriumhydrid ist eine der stärksten anorganischen Basen mit einem Molekulargewicht von 23.998 g/mol. Jetzt werden wir über die NaH im Detail diskutieren.

NaH ist das Alkalimetallhydrid von Na, H befindet sich hier in der Oxidationsstufe -1, ist also ein gutes Reduktionsmittel und kann Hauptgruppenelemente wie SS oder Si-Si-Bindungen leicht reduzieren. Es wirkt auch als Brönstedt-Base gegenüber Brönstedt-Säuremolekülen und kann auch in der organischen Chemie mit vielen Funktionalitäten angesäuert werden.

NaH ist ein ionisches anorganisches basisches Molekül und kann an der Luft spontan entzündet werden. Es kann die kohlenstoffhaltigen Säuremoleküle deprotonieren. Jetzt können wir die Lewis-Struktur, die Bindung, die Oktettregel, die Polarität und die Basizität des NaH mit der richtigen Erklärung im folgenden Teil diskutieren.

1. Wie zeichnet man eine NaH-Lewis-Struktur?

Mit Hilfe der Lewis-Struktur können wir die Valenzelektronen, freien Elektronenpaare und andere Eigenschaften eines Moleküls vorhersagen. Lassen Sie uns die Lewis-Struktur von NaH zeichnen.

Valenzelektronen zählen

Um die Lewis-Struktur eines Moleküls zu zeichnen, müssen wir die gesamten Valenzelektronen des Moleküls zählen, indem wir die Valenzelektronen der Substituentenatome zählen. Die Gesamtheit der im NaH vorhandenen Valenzelektronen beträgt 2, und es gibt eines von Na und eines für H, wir haben sie einfach zusammengezählt.

Wahl des Zentralatoms

Im 2^nd Schritt für die Lewis-Strukturzeichnung wird das Zentralatom gewählt. Im NaH-Molekül wird Na als Zentralatom gewählt, weil es elektropositiver als H und auch größer als H ist. Das umgebende Atom ist durch die Bindung mit dem Zentralatom im Molekül verbunden.

Erfüllung der Oktettregel

Jedes Atom in einem Molekül sollte während der Bindungsbildung der Oktettregel gehorchen, indem es seine Valenzelektronen mit einer geeigneten Anzahl von Elektronen ergänzt. Die für das Oktett in NaH erforderlichen Elektronen sind 4, zwei für Na und zwei für H, da sie zum s-Blockelement gehören und zwei Elektronen ansammeln.

Befriedigung der Wertigkeit

Während der Bindungsbildung sollte jedes Atom durch Wertigkeit erfüllt sein. Die für das Oktett erforderlichen Elektronen sind 4 und die verfügbaren Valenzelektronen sind 2, sodass die verbleibenden Elektronen in der 2/2 = 1-Bindung verwendet werden, indem die Valenz erfüllt wird. Na und H haben beide die Wertigkeit 1 und sie bildeten nur eine Bindung zwischen sich.

Weisen Sie die einsamen Paare zu

Einzelpaare existieren nur in solchen Fällen, in denen im Valenzorbital eines Atoms mehr Valenzelektronen vorhanden sind als seine Bindungsbeteiligungselektronen. Im NaH-Molekül gibt es weder über Na noch über H ein einsames Paar, da sie ein Elektron haben.

2. NaH-Valenzelektronen

Die Elektronen, die in der äußeren Hülle eines Atoms vorhanden und für die chemische Natur des Atoms verantwortlich sind, werden als Valenzelektronen bezeichnet. Zählen wir die Valenzelektronen von NaH.

Die Gesamtzahl der in der äußersten Schale von NaH vorhandenen Valenzelektronen beträgt 2. Wobei ein Elektron von der Na-Stelle und ein Elektron von der H-Stelle kommt, weil sie nur ein Valenzelektron in ihrer äußersten Schale haben. Also haben wir einfach die einzelnen Valenzelektronen jedes Atoms separat hinzugefügt.

• Die elektronische Konfiguration des H ist 1s¹ denn es ist 1^st Element im Periodensystem.
• Die über dem H-Atom vorhandenen Valenzelektronen sind also 1, da 1s das Valenzorbital oder die äußerste Schale von H ist
• Die elektronische Konfiguration des Na ist [Ne]3s¹ weil es ein s-Block-Element ist.
• Die über dem Na-Atom vorhandenen Valenzelektronen sind also 1, weil das Valenzorbital für Na ein 3s-Orbital ist.
• Die Gesamtzahl der Valenzelektronen für NaH ist also 1 + 1 = 2

3. NaH Lewis-Strukturen Einzelpaare

Die freien Elektronenpaare sind jene Valenzelektronen, die über dem Valenzorbital vorhanden sind und nach Bildung der Bindung verbleiben. Zählen wir die Gesamtzahl der freien Elektronenpaare von NaH.

Die Anzahl der über dem NaH-Molekül vorhandenen freien Elektronenpaare ist Null, da es keine freien Elektronenpaare aufweist. Die konstituierenden Atome, sowohl Na als auch H, haben nur ein Elektron in ihrem Valenzorbital, und dieses eine Elektron wird bei der Bindungsbildung verwendet, sodass sie null Elektronen übrig haben.

• Die Formel dient zur Berechnung der Anzahl der freien Elektronenpaare, freie Elektronenpaare = im Valenzorbital vorhandene Elektronen – an der Bindungsbildung beteiligte Elektronen
• Die über dem Na-Atom vorhandenen freien Elektronenpaare sind 1-1=0 (Na hat ein Valenzelektron und ein Bindungselektron)
• Die über dem H-Atom vorhandenen Einzelpaare sind 1-1 = 0 (H hat nur ein Valenzelektron und ein Bindungselektron)
• Die Gesamtzahl der über dem NaH-Molekül vorhandenen freien Elektronenpaare ist also 0 + 0 = 0

4. NaH-Lewis-Struktur-Oktettregel

Die Oktettregel ist die Vervollständigung des Valenzorbitals durch eine geeignete Anzahl von Elektronen während der Bindungsbildung. Lassen Sie uns prüfen, ob Oktett auf NaH angewendet wird oder nicht.

In NaH wird die Oktettregel angewendet, obwohl Na und H beide s-Block-Elemente sind. Die elektronische Konfiguration von H und Na ist 1s1 bzw. [Ne]3s1. Beide haben also nur ein Elektron im s-Orbital und können ein weiteres Elektron aufnehmen, da im s-Orbital maximal zwei Elektronen vorhanden sind.

Die erforderliche Anzahl von Elektronen zur Vervollständigung des Oktetts beträgt also 4 und die verfügbaren Valenzelektronen sind zwei. Um also die verbleibenden Elektronen durch die 2/2 = 1-Bindung zu akkumulieren, muss ein Bindungsminimum zwischen Na und H vorhanden sein, um eine Bindung zu bilden und das Oktett zu vervollständigen.

5. Form der NaH-Lewis-Struktur

Die Molekülform des Moleküls ist eine Anordnung des Zentralatoms mit anderen Atomen in einer Geometrie. Lassen Sie uns die molekulare Form des NaH vorhersagen.

Die Molekülform des NaH ist linear um die zentralen Na- und terminalen H-Atome, was aus der folgenden Tabelle vorhergesagt werden kann.

Die Molekülform eines ionischen Moleküls wird durch die Kristallstruktur bestimmt, und das kovalente Molekül wird durch die VSEPR-Theorie (Valence Shell Electrons Pair Repulsion) vorhergesagt, und gemäß dieser Theorie ist der AX-Typ von Molekülen mit Geometrie linear.

6. NaH Lewis-Strukturwinkel

Der Bindungswinkel ist der Winkel, den die Atome in einer bestimmten Form für die richtige Orientierung in dieser Anordnung bilden. Lassen Sie uns den Bindungswinkel für das NaH-Molekül berechnen.

NaH hat eine lineare Geometrie, also einen Bindungswinkel von 180⁰ denn bei einer linearen Geometrie beträgt der Bindungswinkel immer 180⁰ aus der mathematischen Berechnung. Es ist keine sterische Abstoßung vorhanden, sodass keine Abweichung vom perfekten Bindungswinkel für das lineare Molekül zwischen Na und H besteht.

• Jetzt führen wir den theoretischen Bindungswinkel mit dem berechneten Bindungswinkelwert durch den Hybridisierungswert zusammen.
• Die Bindungswinkelformel gemäß der Bentschen Regel lautet COSθ = s/(s-1).
• Das Na ist nicht hybridisiert, nimmt aber aufgrund der linearen Geometrie eine sp-Hybridisierung an.
• Das Zentralatom Na ist sp-hybridisiert, daher ist der s-Charakter hier 1/2^th
• Der Bindungswinkel ist also COSθ = {(1/2)} / {(1/2)-1} =-( 1)
• Θ = KOS^-1(-1/2) = 180⁰

7. Formale Ladung der NaH-Lewis-Struktur

Mit Hilfe der Formalladung kann die über jedem Atom in einem Molekül vorhandene Teilladung durch gleiche Elektronegativität vorhergesagt werden. Lassen Sie uns die formale Ladung des NaH-Atoms vorhersagen.

Die formale Ladung von NaH ist Null, weil es scheinbar neutral erscheint, aber am Na- und H-Atom ist eine Ladung vorhanden. Diese Ladungen sind gleich groß, aber entgegengesetzt gerichtet, sodass sie sich aufheben und das Molekül neutral machen können. Sagen Sie also die Teilladung voraus, die über jedem Atom vorhanden ist.

• Das Molekül ist bei der Berechnung der Formalladung nach der Formel Formalladung = N neutral_v - N_lp -1/2 N_bp
• Die über dem Na-Atom vorhandene Formalladung ist 1-0-(0/2) = +1
• Die über dem H-Atom vorhandene formale Ladung ist 0-1-(0/2) = -1
• Jedes Kation und Anion trägt also eine Ladung und der Wert ist derselbe, aber sie sind von Natur aus entgegengesetzt und heben sich auf, um die formale Ladung für das NaH-Molekül zu Null zu machen.

8. NaH Hybridisierung

Bei kovalenten Molekülen wird das Zentralatom hybridisiert, um ein Hybridorbital mit äquivalenter Energie zu bilden. Informieren Sie uns über die Hybridisierung von NaH.

Das zentrale Na ist im NaH-Molekül sp-hybridisiert, was durch die folgende Tabelle bestätigt werden kann.

• Wir können die Hybridisierung nach der Konventionsformel berechnen, H = 0.5 (V + M-C + A),
• Die Hybridisierung von zentralem Na ist also ½(3+1+0+0) = 2 (sp)
• An der Hybridisierung ist ein s-Orbital und ein Na-Orbital beteiligt.
• Die freien Elektronenpaare über den Atomen sind nicht an der Hybridisierung beteiligt.

9. NaH-Löslichkeit

Der größte Teil des ionischen Moleküls ist wasserlöslich, da sie dissoziiert werden können und wasserlöslich werden. Lassen Sie uns sehen, ob NaH in Wasser löslich ist oder nicht.

NaH ist wasserlöslich, weil es ionisiert werden kann, um zwei Ionen zu bilden, und diese Ionen sind wasserlöslich. Tatsächlich bildet NaH, wenn es in die Ionen dissoziiert wird, Na+ und dieses Ion kann das umgebende Wassermolekül durch sein Ionenpotential anziehen, und das Hydridion kann H-Bindungen mit dem Wassermolekül bilden.

Abgesehen von einem Wassermolekül ist NaH in den folgenden Lösungsmitteln löslich

• CCl₄
• CS₂
• Benzol
• Methanol
• CHCl₃
• Ammoniak

10. Ist NaH fest oder gasförmig?

Ionische Verbindungen sind von Natur aus meist fest, da sie eine geeignete Kristallstruktur und eine starke Bindung aufweisen. Lassen Sie uns prüfen, ob NaH fest ist oder nicht.

NaH ist ein festes Molekül mit einem kubischen Kristall mit Flächenzentrum, und die Energie des Kristalls ist sehr stark, um in fester Form zu bleiben. Aufgrund des Vorhandenseins des Kristalls ist die Entropie für das Molekül sehr gering, und aus diesem Grund sind alle Atome im Kristall dicht gepackt. Es erscheint als grauer kristalliner Feststoff.

Die Gitterkonstante für das NaH-Molekül ist höher, was bedeutet, dass es bei Raumtemperatur in fester Kristallform vorliegt.

11. Ist NaH polar oder unpolar?

Ionische Verbindungen sind von Natur aus polar, da die Bindungsbildung zwischen ihnen polaren Charakter hat. Lassen Sie uns prüfen, ob das NaH-Molekül polar ist oder nicht.

NaH ist ein polar Da in zwei Atomen eine ausreichende Elektronegativitätsdifferenz vorhanden ist und es sich auch um eine lineare Struktur handelt, gibt es keine Möglichkeit, das Dipolmoment von Na zu H aufzuheben. Daher hat es einen resultierenden Dipolmomentwert und macht das Molekül polar.

Außerdem entsteht die zwischen Na und I gebildete Bindung durch Abgabe von Elektronen, und aufgrund der elektronischen Wechselwirkung hat die Bindung einen stärker polaren Charakter.

12. Ist NaH sauer oder basisch?

Wenn ein Molekül in einer wässrigen Lösung ein Proton oder Hydroxid-Ionen freisetzen kann, spricht man von Säure bzw. Base. Lassen Sie uns prüfen, ob NaH basisch ist oder nicht.

NaH ist eine starke Base, obwohl es kein H enthält⁺ oder OH^- es hat ein Hydridion, das das Proton von anderen nachfolgenden abziehen und konjugierte Säure bilden kann. Hydridion hat eine höhere Affinität, das Proton zu ziehen, um ein Wasserstoffmolekül zu bilden, und verhält sich wie eine starke Bronsted-Base.

Sogar in umgekehrtem NaH, wo das Molekül Na dissoziiert^- und H⁺ und aufgrund der Bildung von Protonen verhält es sich wie eine starke Säure.

13. Ist NaH ein Elektrolyt?

Ionische Moleküle haben eine höhere elektrolytische Natur, da sie durch die starke Wechselwirkung von Ionen gebildet werden. Sehen wir uns an, ob NaH ein Elektrolyt ist oder nicht.

NaH ist ein starker Elektrolyt, da es Na bildet, wenn es in eine wässrige Lösung dissoziiert⁺ und H^-, die starke Ionen sind, und die Mobilität dieser Ionen ist sehr hoch. Auch das Ionenpotential dieser Ionen ist sehr hoch und trägt Strom sehr schnell durch die wässrige Lösung.

14. Ist NaH ionisch oder kovalent?

Das ionische Molekül hat eine starke Wechselwirkung zwischen konstituierenden Atomen und hat eine höhere Polarisierungskraft. Lassen Sie uns sehen, ob NaH ionisch ist oder nicht.

NaH ist ein ionisches Molekül, da das Molekül durch den Elektronenspende- und -aufnahmemechanismus und nicht durch Teilen gebildet wird. Außerdem hat Na+ aufgrund der Ladungsdichte ein höheres Ionenpotential, sodass es das Anion leicht polarisieren kann, und das Hydridion hat eine größere Polarisierbarkeit gemäß der Fajan-Regel, es ist ein ionisches Molekül.

Zusammenfassung

NaH ist eine starke anorganische Bronsted-Base und kann in vielen organischen Reaktionen verwendet werden, um das saure Proton aus dem gewünschten Molekül herauszuziehen. Es kann auch als Wasserstoffspeicher in einer Brennstoffzelle verwendet werden.

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Biswarup Chandra Dey

Hallo……ich bin Biswarup Chandra Dey, ich habe meinen Master in Chemie an der Central University of Punjab abgeschlossen. Mein Spezialgebiet ist Anorganische Chemie. In der Chemie geht es nicht nur darum, Zeile für Zeile zu lesen und auswendig zu lernen, es ist ein Konzept, das leicht zu verstehen ist, und hier teile ich mit Ihnen das Konzept der Chemie, das ich lerne, weil es sich lohnt, Wissen zu teilen.