L’acido cianidrico è un liquido chimico incolore, infiammabile e velenoso. Rappresentato dalla formula chimica, HCN è una di quelle molecole che ha un’interessante struttura di Lewis. Questo liquido è utilizzato in elettrodeposizione, estrazione mineraria e come precursore per diversi composti.
E per comprendere ulteriormente le proprietà fisiche dell’acido cianidrico, è fondamentale conoscere la sua struttura di Lewis e la geometria molecolare. Continua a leggere questo post per scoprire la sua forma, polarità, e altro ancora., Per prima cosa, guardiamo la sua struttura a punti di Lewis e gli elettroni di valenza che partecipano alla formazione dei legami.
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HCN valence electrons
Per disegnare la struttura del punto di Lewis di qualsiasi molecola, è essenziale conoscere il numero totale di elettroni di valenza nella struttura. Per conoscere gli elettroni di valenza di HCN, passiamo attraverso gli elettroni di valenza dei singoli atomi nel cianuro di idrogeno.
Questa molecola è composta da tre diversi atomi: idrogeno, carbonio e azoto.,
L’idrogeno ha un elettrone di valenza, e ha solo bisogno di un altro elettrone per completare il suo guscio di valenza in quanto è un’eccezione alla regola dell’ottetto.
Quindi l’idrogeno ha un elettrone di valenza.
Mentre il carbonio ha quattro elettroni di valenza e l’azoto ha cinque elettroni di valenza.
Numero totale di elettroni di valenza in HCN= No. di elettroni di valenza in idrogeno + No . di elettroni di valenza in Carbob + No.di elettroni di valenza in azoto
= 1+4+5
= 10 elettroni di valenza
Quindi, l’acido cianidrico, HCN, ha dieci elettroni di valenza.,
HCN Lewis structure
Una volta ottenuto il numero totale di elettroni di valenza, è possibile creare una struttura a punti Lewis di HCN. Questa struttura aiuta a comprendere la disposizione degli elettroni di valenza attorno agli atomi nella molecola. Aiuta anche a comprendere i legami formati nella molecola e gli elettroni che non partecipano a nessuna formazione di legami.
Per iniziare a creare la struttura di Lewis di HCN, determineremo prima l’atomo centrale. E poi posiziona gli atomi rimanenti nella struttura.,
Poiché il carbonio è l’atomo meno elettronegativo in questa molecola, assumerà la posizione centrale. Posiziona gli atomi di idrogeno e azoto su entrambi i lati terminali del carbonio in questo modo:
Una volta sistemati gli atomi, inizia a posizionare gli elettroni di valenza attorno ai singoli atomi. Come l’idrogeno avrà un elettrone, il carbonio avrà quattro elettroni e l’azoto avrà cinque elettroni attorno al suo atomo in questo modo:
Se osservi la struttura da vicino, ti renderai conto che l’idrogeno può condividere un elettrone con l’atomo di carbonio e diventare stabile., Quindi sia il carbonio che l’idrogeno condivideranno due elettroni e formeranno un unico legame.
HC N
Ora che abbiamo completato il guscio di valenza per l’idrogeno facciamo lo stesso per l’atomo di carbonio. L’atomo è lasciato con solo tre elettroni di valenza in quanto ha condiviso un elettrone con l’idrogeno. E così il carbonio condividerà i suoi restanti tre elettroni con l’azoto per completare il suo ottetto, con conseguente formazione di un triplo legame tra carbonio e azoto.,
Il carbonio ha un ottetto completo formando un singolo legame con l’idrogeno e un triplo legame con l’atomo di azoto. Allo stesso modo, l’azoto ha un ottetto completo in quanto aveva solo bisogno di tre elettroni per completare l’ottetto che ha ottenuto condividendo gli elettroni con il carbonio. L’idrogeno ha due elettroni nel suo guscio esterno di valenza. Il resto due elettroni sono elettroni non bonding.
HCN Geometria molecolare
La geometria molecolare di una determinata molecola aiuta a comprendere la sua struttura tridimensionale e la disposizione degli atomi in una molecola, e la sua forma., Il cianuro di idrogeno ha una geometria simile alla molecola AX2, dove A è l’atomo centrale e X è il numero di atomi legati all’atomo centrale.
Poiché il carbonio è legato a due atomi, segue la geometria molecolare di AX2. E secondo la teoria VSEPR, le molecole coperte da AX2 hanno una geometria molecolare lineare.
Quindi l’acido cianidrico ha geometria molecolare lineare.
Angoli di legame HCN
Una volta che conosciamo la struttura di Lewis e la geometria molecolare di qualsiasi molecola, è facile determinare i suoi angoli di legame e polarità., Poiché questa molecola ha una geometria molecolare lineare, HCN ha angoli di legame di 180 gradi.
Forma HCN
Poiché sia l’idrogeno che l’azoto sono posizionati l’uno lontano dall’altro ad angoli di legame di 180 gradi, forma una forma lineare.
HCN Polarità
HCN in una molecola polare, a differenza della CO2 lineare. Ed ecco perché:
Il carbonio ha un’elettronegatività di 2,5, l’elettronegatività dell’idrogeno è 2,1 e l’azoto ha un’elettronegatività di 3.
Sebbene l’idrogeno sia il meno elettronegativo, non può mai assumere una posizione centrale., E a causa della differenza di elettronegatività tra carbonio e idrogeno, il vettore rappresenta carica sarà tratto da idrogeno a carbonio. Allo stesso modo, poiché l’azoto è più elettronegativo del carbonio, il vettore sarà verso l’azoto dal carbonio.
Nonostante una piccola differenza nelle elettronegatività del carbonio e dell’azoto, è considerato un legame leggermente polare poiché l’azoto proverà a tirare gli elettroni su se stesso. A causa di tali differenze, l’idrogeno avrà cariche leggermente positive e l’azoto avrà cariche leggermente negative mentre il vettore passa dall’idrogeno all’azoto.,
Così l’azoto diventa un polo negativo e l’atomo di idrogeno diventa un polo positivo, rendendo il polare molecolare. Qualsiasi molecola che abbia una differenza di elettronegatività di qualsiasi momento di dipolo è considerata polare.
Quindi, l’acido cianidrico è una molecola polare.
Osservazioni conclusive
Per riassumere tutto in questo articolo, possiamo dire che:
- Il carbonio forma un singolo legame con l’atomo di idrogeno e forma un triplo legame con l’atomo di azoto.
- HCN ha un totale di 10 elettroni di valenza.,
- È coperto dalla geometria molecolare AX2 e ha una forma lineare.
- Gli angoli di legame di HCN è di 180 gradi.
- L’acido cianidrico è una molecola polare.