cyjanowodór jest bezbarwną, łatwopalną i trującą cieczą chemiczną. Reprezentowany przez wzór chemiczny, HCN jest jedną z tych cząsteczek, które mają ciekawą strukturę Lewisa. Ciecz ta jest stosowana w galwanizacji, górnictwie i jako prekursor dla kilku związków.
aby lepiej zrozumieć fizyczne właściwości cyjanowodoru, niezbędna jest znajomość jego struktury Lewisa i geometrii molekularnej. Czytaj ten post, aby dowiedzieć się, jego kształt, polaryzacja i więcej., Najpierw przyjrzyjmy się jej strukturze kropek Lewisa i elektronom walencyjnym, które uczestniczą w tworzeniu wiązań.
zawartość
HCN elektrony walencyjne
aby narysować strukturę kropek Lewisa dowolnej cząsteczki, konieczne jest poznanie całkowitej liczby elektronów walencyjnych w strukturze. Aby poznać elektrony walencyjne HCN, przejdźmy przez elektrony walencyjne poszczególnych atomów cyjanowodoru.
cząsteczka ta składa się z trzech różnych atomów: wodoru, węgla i azotu.,
Wodór ma jeden elektron walencyjny i potrzebuje tylko jednego elektronu, aby zakończyć swoją powłokę walencyjną, ponieważ jest to wyjątek od reguły oktetu.
więc Wodór ma jeden elektron walencyjny.
podczas gdy węgiel ma cztery elektrony walencyjne, a azot ma pięć elektronów walencyjnych.
całkowita liczba elektronów walencyjnych w HCN= Nie. elektronów walencyjnych w wodorze + No. elektronów walencyjnych w Karbobie + No.elektronów walencyjnych w Azocie
= 1+4+5
= 10 elektronów walencyjnych
stąd cyjanowodór, HCN, ma dziesięć elektronów walencyjnych.,
HCN struktura Lewisa
Po uzyskaniu całkowitej liczby elektronów walencyjnych można utworzyć strukturę kropkową Lewisa HCN. Struktura ta pomaga w zrozumieniu układu elektronów walencyjnych wokół atomów w cząsteczce. Pomaga również w zrozumieniu wiązań utworzonych w cząsteczce i elektronów nie uczestniczących w tworzeniu wiązań.
aby rozpocząć od stworzenia struktury Lewisa HCN, najpierw określimy atom centralny. A następnie umieść pozostałe Atomy w strukturze.,
ponieważ węgiel jest najmniejszym elektronegatywnym atomem w tej cząsteczce, zajmie pozycję centralną. Umieść atomy wodoru i azotu po obu końcowych stronach węgla w następujący sposób:
po ułożeniu atomów zacznij umieszczać elektrony walencyjne wokół poszczególnych atomów. Podobnie jak wodór będzie miał jeden elektron, węgiel będzie miał cztery elektrony, a azot będzie miał pięć elektronów wokół atomu w ten sposób:
jeśli przyjrzymy się dokładnie strukturze, zdamy sobie sprawę, że wodór może dzielić jeden elektron z atomem węgla i stać się stabilny., Tak więc zarówno węgiel, jak i wodór będą dzielić dwa elektrony i tworzyć jedno wiązanie.
H-C n
teraz, gdy ukończyliśmy powłokę walencyjną dla wodoru, zróbmy to samo dla atomu węgla. Atom pozostaje tylko z trzema elektronami walencyjnymi, ponieważ dzielił jeden elektron z wodorem. Tak więc węgiel podzieli pozostałe trzy elektrony z azotem, aby zakończyć oktet, powodując powstanie potrójnego wiązania między węglem i azotem.,
węgiel ma pełny oktet, tworząc pojedyncze wiązanie z wodorem i potrójne wiązanie z atomem azotu. Podobnie, azot ma pełny oktet, ponieważ potrzebował tylko trzech elektronów do ukończenia oktetu, który otrzymał przez dzielenie elektronów z węglem. Wodór ma dwa elektrony w zewnętrznej powłoce walencyjnej. Pozostałe dwa elektrony są elektronami nierozbieralnymi.
HCN Geometria molekularna
Geometria molekularna danej cząsteczki pomaga zrozumieć jej trójwymiarową strukturę i rozmieszczenie atomów w cząsteczce oraz jej kształt., Cyjanowodór ma geometrię podobną do cząsteczki AX2, gdzie A jest atomem centralnym, A X jest liczbą atomów połączonych z atomem centralnym.
ponieważ węgiel jest związany z dwoma atomami, podąża za geometrią molekularną AX2. Zgodnie z teorią VSEPR cząsteczki objęte AX2 mają liniową geometrię molekularną.
stąd cyjanowodór ma liniową geometrię molekularną.
kąty wiązania HCN
gdy znamy strukturę Lewisa i geometrię molekularną dowolnej cząsteczki, łatwo jest określić jej kąty wiązania i polaryzację., Ponieważ cząsteczka ta ma liniową geometrię molekularną, HCN ma kąty wiązania 180 stopni.
kształt HCN
ponieważ zarówno Wodór, jak i azot są umieszczone daleko od siebie pod kątem wiązania 180 stopni, tworzy kształt liniowy.
polaryzacja HCN
HCN w cząsteczce polarnej, w przeciwieństwie do liniowego CO2. I oto dlaczego:
węgiel ma elektroujemność 2,5, Wodór ma elektroujemność 2,1, A azot ma elektroujemność 3.
chociaż wodór jest najmniej elektronowy, nigdy nie może zająć centralnej pozycji., Ze względu na różnicę w elektroenergetyczności między węglem a Wodorem, wektor reprezentujący ładunek zostanie pobrany z wodoru do węgla. Podobnie, ponieważ azot jest bardziej elektronowy niż węgiel, wektor będzie zbliżony do azotu z węgla.
pomimo dość małej różnicy w elektroenergetyczności węgla i azotu, uważa się, że wiązanie jest nieco polarne, ponieważ azot będzie próbował przyciągnąć elektrony do siebie. Ze względu na takie różnice, Wodór będzie miał lekko dodatnie ładunki, a azot będzie miał lekko ujemne ładunki, gdy wektor przechodzi z wodoru do azotu.,
w ten sposób azot staje się biegunem ujemnym, a atom wodoru staje się biegunem dodatnim, czyniąc cząsteczkę polarną. Każda cząsteczka, która ma różnicę elektronegatywności dowolnego momentu dipolowego, jest uważana za polarną.
dlatego cyjanowodór jest cząsteczką polarną.
Uwagi końcowe
podsumowując wszystko w tym artykule, możemy powiedzieć, że:
- węgiel tworzy jedno wiązanie z atomem wodoru i tworzy potrójne wiązanie z atomem azotu.
- HCN ma łącznie 10 elektronów walencyjnych.,
- jest on objęty geometrią molekularną AX2 i ma kształt liniowy.
- kąt wiązania HCN wynosi 180 stopni.
- cyjanowodór jest cząsteczką polarną.