De CN- is de chemische formule van cyanide. Het valt onder de functionele groep cyano, wat een pseudohalogenide-anion is.
Cyanideverbinding bevat koolstof en stikstof en heeft verschillende vormen zoals natriumcyanide, kaliumcyanide, waterstofcyanide, enz. Het is een kleurloos gas en komt op verschillende manieren vrij, zoals plantenbederfproducten, verschillende micro-organismen zoals bacteriën, algen, schimmels, enz. In contact met zuren wordt het het gevaarlijkst. In dit hoofdartikel leren we over de structuur van CNlewis en zijn gedetailleerde feiten.
Hoe de Lewis-structuur voor CN- te tekenen?
de punten terwijl lewisstructuur tekenen te noteren als:
- Berekening van de totale valentie-elektronen die op de structuur aanwezig zijn.
- Selecteer het element met de laagste elektronegativiteit voor de centrale positie in de structuur.
- Doe binding tussen alle elementen die in de structuur aanwezig zijn.
Chemische formule voor cyanide is CN-.
Molecuulgewicht van CN- is 26.02 g mol-1.
Moleculaire geometrie van CN- is lineair van vorm.
CN- heeft sp-hybridisatie.
CN- is polair van aard.
Er zijn twee elementen betrokken bij de vorming van CN- lewis structuur dwz stikstof (N) en koolstof (C) die is verbonden door drievoudige bindingen. in CN- lewis structuur, het heeft twee eenzame elektronenparen, elk één op koolstof- en stikstofatomen.
- Totale valentie-elektronen van CN-.molecuulberekening
Laten we eerst de totale valentie-elektronen berekenen die beschikbaar zijn op het CN-molecuul. Volgens het periodiek systeem komt het koolstofatoom onder 14th groep periodiek systeem en stikstofatoom komt onder 15th groep periodiek systeem. Dus zowel koolstof- als stikstofatomen hebben respectievelijk 4 en 5 valentie-elektronen.
Bij het berekenen van valentie-elektronen op CN- lewis structuur, we moeten 1 optellen voor min (-) lading op CN-ion.
Daarom, koolstofatomen valentie-elektronen = 4
Stikstofatomen valentie-elektronen = 5
Totaal CN-valentie-elektronen = 4 (C) + 5 (N) + 1 (-) = 10
Vandaar dat CN- lewis structuur heeft in totaal tien valentie-elektronen.
- Element met laagste elektronegativiteit voor centrale positie
In de CN-lewisstructuur hoeven we de elementen met de laagste elektronegativiteit niet te vinden. Als CN-molecuul omvat slechts twee elementen koolstof en stikstof. Er is dus geen centrale positie nodig in verbindingen die slechts twee elementen bevatten. We kunnen ze naast elkaar plaatsen.
- Verbinding tussen alle elementen
In deze stap moeten we een verbinding creëren tussen alle elementen die in de structuur aanwezig zijn. Dus in CN-molecuul hoeven we maar een enkele binding te maken tussen koolstof en stikstof om ze met elkaar te verbinden.
Daarom hebben we twee elektronen van de tien valentie-elektronen van CN-ionen ingeschakeld om de elementen te binden. Aangezien de twee elektronen een bindingspaar-elektron worden van de tien elektronen, blijven er nu slechts acht elektronen over voor distributie in CN-lewis-structuur.
CN-lewis structuur octet regel
Om de octetregel te volgen, moeten we alle resterende valentie-elektronen verdelen binnen koolstof- en stikstofatomen van de CN-lewis-structuur. Vul de elektronen eerst op het meest elektronegatieve atoom van de CN-lewis-structuur. Hier is N meer elektronegatief van aard dan C, dus begin eerst elektronen op het stikstofatoom te plaatsen.
Stikstofatoom heeft al twee elektronen in een enkel bindingspaar met C-atoom, het heeft meer zes elektronen nodig om zijn octet te vullen. Dus na het vullen van zes elektronen op het N-atoom zijn er nog maar twee elektronen over om verder te delen met het koolstofatoom.
Dus de resterende twee elektronen worden op het koolstofatoom geplaatst, we krijgen de volgende structuur nadat we alle acht elektronen op de CN-lewis-structuur hebben geplaatst.
In de bovenstaande structuur lijkt N tevreden omdat het acht elektronen in zijn buitenste schil heeft, dwz een volledig octet, maar het koolstofatoom is niet tevreden omdat het slechts vier elektronen heeft. We moeten dus zowel de C- als de N-atomen bevredigen door een gelijke verdeling van elektronen om het octet te voltooien.
Dus daarvoor moeten we meer covalente bindingen maken tussen C- en N-atomen om het octet te vervullen. Omdat het koolstofatoom minder elektronen heeft, moeten we eenzame elektronenparen van stikstof omzetten in bindingsparen om covalente bindingen te krijgen. Nu krijgen we de volgende structuur.
Dus in de bovenstaande structuur worden twee eenzame elektronenparen van stikstof omgezet in twee bindingsparen om het octet van koolstof te voltooien. Nu hebben zowel de koolstof- als de stikstofatomen van de CN-lewsi-structuur volledige octetten.
CN-lewis structureert formele kosten
Als de atomen weinig formele ladingen hebben in een Lewis-structuur, dan is er meer stabiliteit in de Lewis-structuur. De berekeningsformule voor de formele ladingsberekening van alle atomen in het Lewis-diagram is als volgt:
Formele lading = (valentie-elektronen - niet-bindende elektronen - ½ bindende elektronen)
Laten we de formele berekenen kosten op CN-lewis-structuur. Dus eerst moeten we de formele lading van het koolstofatoom berekenen.
Koolstofatoom: Valentie-elektronen op koolstof = 04
Niet-bindende elektronen op koolstof = 02
Binding van elektronen met koolstof = 06
Formele lading op koolstof = (4 – 2 – 6/2) = -1
Er is dus -1 formele lading op koolstofatoom.
Stikstofatoom: Valentie-elektron op stikstofatoom = 05
Niet-bindend elektronenpaar op stikstofatoom = 02
Binding van elektronen op stikstofatoom =06
Formele heffing op stikstof = (05 – 02 – 6/2) = 0
Vandaar dat het stikstofatoom van CN- lewis-structuur heeft geen formele lading.
Dit concludeert dus dat CN- lewis-structuur heeft -1 formele lading op.
CN-lewis structuur eenzame paren
In CN-lewis-structuur zijn er in totaal twee eenzame elektronenparen aanwezig, dwz één op koolstofatoom en één op stikstof na de volledige verdeling van valentie-elektronen in CN-molecuul.
Vandaar dat de totale twee eenzame elektronen paren zijn aanwezig op de CN-lewis-structuur.
CN-lewis structuurvorm:
Het bepalen van vorm van een Lewis-structuur we moeten de notaties van de VSEPR-theorie volgen wanneer er meer dan twee elementen aanwezig zijn in een moleculair diagram. Hier, in de CN-lewis-structuur, zijn er slechts twee essentiële elementen aanwezig, namelijk koolstof en stikstof. De generieke formule voor CN- lewis structuur is BIJL.
Volgens de geometrie van ionen in de VSEPR-theorie krijgt het CN-ion een lineaire vorm. in CN- lewis structuur, is er een symmetrische verdeling van valentie-elektronen op zowel koolstof- als stikstofatomen om een anion te vormen. CN-molecuul heeft ook dezelfde eenzame elektronenparen. Om de stabiliteit van de structuur te behouden en de afstoting tussen atomen te verminderen, is de lineaire vorm daarom het meest geschikt voor de CN-lewis-structuur.
Dus de CN- Lewis-structuur is lineair van vorm volgens de VSEPR-theorie.
CN-hybridisatie
We hebben al gesproken over de elektronegativiteiten van CN-moleculen, formele ladingen en de moleculaire geometrie en vorm ervan. Nu hebben we het over de hybridisatie van CN-ionen.
Als we de CN-lewis-structuur zien, is de vorming van een drievoudige binding voor ons waargenomen binnen het koolstofatoom en het stikstofatoom, wat de aanwezigheid aangeeft van één sigma (σ) binding en twee pi (π) bindingen in de CN-structuur. De pi-binding is niet betrokken bij de hybridisatie van de CN-structuur, omdat de vorming ervan wordt gedaan door p-orbitalen zij-aan-zij overlap. Sigma (σ) binding heeft de end-to-end overlap van 2 orbitalen.
De hybridisatie van elke structuur is gebaseerd op het sterische aantal. Hybridisatie van de CN-lewsi-structuur is gebaseerd op het sterische aantal van zowel het koolstofatoom als het stikstofatoom.
De toevoeging van het totale aantal gebonden elementen geassocieerd met het centrale atoom en zijn eenzame elektronenparen is het sterische getal.
Sterisch aantal CN- = (aantal gebonden elementen of atomen bevestigd centraal element + centraal atoom met een eenzaam elektronenpaar)
Omdat er geen centraal atoom in de CN-structuur is en er slechts één sigma-binding en één eenzaam elektronenpaar is voor beide elementen van het CN-molecuul, namelijk C en N.
Dus het sterische getal voor CN- = 1 (σ) + 1 (lone pair elektron van c en N)
CN-lewis structuurresonantie
CN- lewis structuur kan twee mogelijke resonantiestructuren laten zien. We weten al dat het CN-molecuul tien valentie-elektronen heeft, dat wil zeggen vier elektronen van C, vijf elektronen van N en één extra elektron voor de negatieve lading van CN-. Dus de twee mogelijke resonantiestructuren van CN-ion kunnen zijn zoals hieronder getoond.
De resonantiestructuur aan de linkerkant heeft een drievoudige binding tussen C en N en heeft ook een eenzaam elektronenpaar op beide atomen. Er is een formele lading van nul op N en -1 formele lading op C, aangezien N 5 elektronen nodig heeft en die het in totaal 5 krijgt van twee eenzame elektronenparen en drie bindingsparen. Evenzo heeft C 4 elektronen nodig, maar het krijgt ook in totaal 5, dat wil zeggen twee van een eenzaam elektronenpaar en één van elk drie bindingsparen.
De resonantiestructuur aan de rechterkant toont een dubbele binding binnen C en N met twee eenzame elektronenparen op N en één eenzaam elektronenpaar op C. In deze structuur heeft het N-atoom -1 formele lading aangezien het in totaal zes elektronen heeft, dwz twee van bindingsparen en vier van eenzame elektronenparen.
Als we beide resonantiestructuren vergelijken, draagt de eerste structuur aan de linkerkant meer bij aan de resonantie dan dat het een negatieve lading heeft op het C-atoom die minder elektronegatief is dan N. Dit negatief treedt op door de vorming van een drievoudige binding binnen C en N-atomen, wat de grote factor is voor stabiliteit.
Maar volgens de resonantiestructuurregel moeten de maximale covalente bindingen aanwezig zijn in een stabiele resonantiestructuur met het volledige octet van alle aanwezige elementen.
De structuur aan de linkerkant is dus stabieler van aard dan de structuur aan de rechterkant, omdat deze meer covalente bindingen heeft.
CN- polair of niet-polair
Laten we nu de polaire/niet-polaire aard van de CN-structuur bespreken. Als we het elektronegativiteitsverschil van het C- en N-atoom zien, heeft het C-atoom elektronegativiteit 2.55 en het stikstofatoom heeft elektronegativiteit 3.04, dus het verschil in elektronegativiteit is 0.49.
Dus volgens de regel van Paulings, als het elektronegativiteitsverschil tussen 0.4 en 1.7 ligt, valt de binding onder de polaire aard. Zelfs het C-atoom draagt een gedeeltelijke positieve lading en wordt iets meer elektropositief in vergelijking met stikstof, aangezien stikstof een gedeeltelijke negatieve lading heeft.
De drievoudige binding van CN-ion werkt enigszins als polaire binding en de ionische aard van CN-moleculen geeft het de capaciteit om te interageren met andere polaire oplosmiddelen zoals H2O, enz. Dus de CN-lewis-structuur toont de polaire aard.
CN-lewis structuur bindingshoek:
CN-lewis-structuur heeft een gelijke verdeling van valentie-elektronen en eenzame paar-elektronen op zowel koolstof- als stikstofatoom om stabiel te vormen. Ook de moleculaire geometrie en vorm van CN- lewis structuur lineair is.
Dus de bindingshoek van de CN-lewis-structuur is 180 graden.
CN- Gebruik:
- Cyanide wordt gebruikt in de papierindustrie.
- Cyanide wordt gebruikt in de textielindustrie.
- Cyanide wordt gebruikt bij het maken van kunststoffen.
- Cyanide wordt gebruikt in chemicaliën voor het ontwikkelen van foto's.
- In de metallurgie worden cyanidezouten gebruikt als metaalreiniger, voor galvanisatie, enz.
- Cyanide wordt ook gebruikt om goud uit het erts te halen.
- Cyanidegas wordt gebruikt om insecten en ongedierte uit gebouwen, huizen en schepen te verwijderen.
- Zyklob B, de vorm van waterstofcyanide, werd door Duitsland in de Tweede Wereldoorlog gebruikt als een genocidaal middel.
- Waterstofcyanidegas met enkele andere chemicaliën werd gebruikt in de oorlog in Iran - Irak in de jaren '1980
- Sommige cyanide wordt gebruikt in de industrie van sieraden maken en levensmiddelenadditieven.
- Cyanide kan niet als een gewone chemische stof worden gebruikt, omdat het zeer gevaarlijk is voor het menselijk lichaam om in te ademen.
Lees ook:
- Cl2o Lewis-structuur
- Cfcl3 Lewis-structuur
- Naoch3 Lewis-structuur
- Sh2 Lewis-structuur
- Sco Lewis-structuur
- Sf6 Lewis-structuur
- Nacl Lewis-structuur
- Cr2o3 Lewis-structuur
- Nh2cl Lewis-structuur
- Asbr3 Lewis-structuur
Hallo allemaal, ik ben Dr. Shruti M Ramteke, ik heb mijn Ph.D. in de chemie. Ik ben gepassioneerd door schrijven en deel mijn kennis graag met anderen. Neem gerust contact met mij op via linkedin
Hallo medelezer,
We zijn een klein team bij Techiescience, dat hard werkt tussen de grote spelers. Als je het leuk vindt wat je ziet, deel dan onze inhoud op sociale media. Uw steun maakt een groot verschil. Bedankt!