7 stappen op N(ch3)3 Lewis-structuur, hybridisatie (opgelost!)

Trimethylamine (N(CH3)3) heeft een stikstofatoom (N) met vijf valentie-elektronen, elk gebonden aan een methylgroep (CH3) met één valentie-elektron van koolstof (C). De Lewis-structuur toont drie enkele NC-bindingen en een eenzaam paar op stikstof, in totaal 8 elektronen rond N. De moleculaire geometrie is trigonaal piramidaal met bindingshoeken iets minder dan 109.5 ° als gevolg van de afstoting van een eenzaam paar-bindingspaar. Het molecuul is polair, beïnvloed door het eenzame stikstofpaar en de rangschikking van methylgroepen. De elektronegativiteit van N (3.04) ten opzichte van C (2.55) draagt ​​ook bij aan de reactiviteit en interacties ervan.

Dit artikel bevat gedetailleerde informatie over de N(CH3)3 Lewis-structuur. N(CH3)3 bestaat als gas bij kamertemperatuur. Het is een organische verbinding die een visachtige geur bezit.

De Lewis-structuur van N(CH3)3 bestaat uit stikstof uit het centrale atoom en drie methylgroepen die het centrale atoom omringen. Er is een eenzaam paar op centraal atoomstikstof in de Lewis-structuur van Trimethylamine.

N(ch3)3 Lewis-structuur
N(ch3)3 Lewis-structuur

                                   

Moleculaire formuleN(CH3)3 of C3H9N
Chemische naamTrimethylamine
N,N-dimethylmethanamine
Eenzame paren op het centrale atoom1
Aantal valentie-elektronen in N(Ch3)326
Moleculaire geometrie van N(CH3)3Trigonal piramidaal
Elektronengeometrie van N(CH3)3Tetraëdrische
Bond Hoek CNC108 graden
Resonantie-effectToon geen resonantie
OctetregelVolgt de octetregel
Formele aanklacht0
Hybridisatie van het centrale atoomSp3
Polair of niet-polairpolair
oplosbaarheid in waterOplosbaar in water
Zuur of basischBasic
symmetrisch of asymmetrischasymmetrisch
Kenmerken van N(CH3)3
n(ch3)3 lewisstructuur
Lewis-structuur van N(CH3)3

                 

Valentie-elektronen in N(CH3)3 Lewis-structuur

In het Lewis-structuur van trimethylamine heeft het centrale stikstofatoom, koolstof en het waterstofatoom respectievelijk 5,4 en 1 elektron.

Soorten atomenvalentie-elektronenAantal atomenValentie-elektronen in N(CH3)3
Stikstof51* = 5 1 5
Carbon Fibre43* = 4 3 12
Waterstof91* = 9 1 9
             26
Valentie-elektronen in Lewis-structuur van N(CH3)3

het aantal valentie-elektronen in Lewis N(CH3)3 is dus 26

Hoe teken je de N(CH3)3 Lewis-structuur?

Lewis-structuren zijn de tekeningen die de patronen van binding in de verbinding tonen. Deze structuren tonen het aantal bindingen en ook het aantal niet-bindende elektronen dat in de verbinding aanwezig is.

Lewis-structuur van N(CH3)3 kan in de volgende stappen worden getekend –

Stap 1: Bereken het aantal valentie-elektronen

Valentie-elektronen in centraal atoom stikstof, koolstof en waterstof zijn respectievelijk 5,4 en 1.

Soorten atomenValentie el tronsAantal atomenValentie-elektronen in N(CH3)3
Stikstof51* = 5 1 5
Carbon Fibre43* = 4 3 12
Waterstof91* = 9 1 9
             26
Valentie-elektronen in Lewis-structuur van N(CH3)3

Het aantal valentie-elektronen in Trimethylamine is dus 26.

Stap 2: Ontdek het centrale atoom

Het centrale atoom in de Lewis-structuur is gewoonlijk het atoom met het laagste subscript in de verbinding, dus stikstof is het centrale atoom in N(CH3)3.

De skeletstructuur van N(CH3)3 is –

beeld 113
Skeletstructuur van N(CH3)3

                            

Stap 3: Plaats een binding of een elektronenpaar tussen stikstof en Koolstofatomen en ook koolstof- en waterstofatomen

Stikstof vormt 3 bindingen met 3 koolstofatomen in N(CH3)3 Lewis-structuur.

               

Stap 4: Compleet octet van centraal stikstofatoom

Na het voltooien van het octet van het centrale atoom, zien we dat het centrale stikstofatoom een ​​eenzaam elektronenpaar heeft.

beeld 122
Lewis-structuur van N(CH3)3

                                 

Stap 5: Controleer de stabiliteit van de Lewis-structuur door de formele lading op atomen in N(CH3)3 . te achterhalen

Formule voor formele lading:

Formele lading = valentie-elektronen – 0.5*bindende elektronen – niet-bindende elektronen

Formele lading op stikstof:

Formele kosten = 5 – 0.5*6 – 2

= 0

De formele lading op stikstof is 0

Formele lading op koolstofatoom:

Formele kosten = 4 – 0.5*8 – 0

= 0

Formele lading op koolstof is 0

Formele lading op waterstofatoom:

Formele kosten = 1 – 0.5*2 – 0

= 0

Formele lading op waterstof is 0

Aangezien de formele lading op alle atomen in N(CH3)3 0 . is

Dus we hebben onze perfecte Lewis-structuur.

                                      

Hoeveel eenzame paren zijn aanwezig in de Lewis-structuur van N(CH3)3?

Formule om de eenzame paren te vinden zijn -

Eenzame paren = 0.5 * (Valentie-elektronen van centraal atoom - aantal atomen bevestigd aan het centrale atoom)

= 0.5*(5 – 3)

                   = 1

Dus het aantal eenzame paar dat aanwezig is op het centrale stikstofatoom is 1.

 

Volgt N(CH3)3 de octetregel?

N(CH3)3 bevat 26 valentie-elektronen. Alle atomen in N(CH3)3 hebben hun octet voltooid, zoals blijkt uit de Lewis-structuur van N(CH3)3. Dus N(CH3)3 volgt de octetregel.

Formele lading op elk atoom in de Lewis-structuur van N(CH3)3

Formule voor formele lading:

Formele lading = valentie-elektronen – 0.5*bindende elektronen – niet-bindende elektronen

Formele lading op stikstof:

Formele kosten = 5 – o.5*6 – 2

= 0

De formele lading op stikstof is 0

Formele lading op koolstofatoom:

Formele kosten = 4 – 0.5*8 – 0

= 0

Formele lading op koolstof is 0

Formele lading op waterstofatoom:

Formele kosten = 1 – 0.5*2 – 0

= 0

Waarom is de CNC-bindingshoek in N(CH3)3 108 graden?

Door de afstoting tussen het eenzame paar aanwezig op het centrale stikstofatoom en gebonden paren neemt de tetraëdrische hoek in trimethylamine af van 109.5 graden naar 108 graden.

beeld 119
Bond Hoek in N(CH3)3

                                          

Wat is de hybridisatie van stikstof in N(CH3)3?

Hybridisatie van het centrale atoom kan worden gevonden met behulp van de formule -

Hybridisatiegetal = aantal atomen bevestigd aan het centrale atoom + aantal eenzame paren aanwezig op het centrale atoom

Hybridisatiegetal voor stikstof in N(CH3)3 = 3 + 1 = 4

dus hybridisatie van centraal atoomstikstof in N(CH3)3 is sp3.

Wat is de moleculaire en elektronengeometrie van de N(CH3)3-verbinding?

We weten dat hybridisatie van het centrale atoom in N(CH3)3 sp . is3 en 1 eenzaam paar is aanwezig op het centrale atoom Stikstof

Dus volgens de AXnEx-notatie van de VSEPR-theorie,

Waar -

A is voor het centrale atoom

X is voor de omringende atomen, n is het aantal omringende atomen

E is voor de eenzame paren op het centrale atoom, x is voor het aantal alleenstaande paren.

AXnEx-notatie voor N(CH3)3 is AX3E1 omdat stikstof is gebonden aan drie methylgroepen en er een eenzaam paar op zit.

Nu komt de AX3E1-notatie overeen met moleculaire geometrie als trigonale piramidale en elektronengeometrie als tetraëdrische in overeenstemming met de VSEPR-kaart.

Totaal aantal domeinenAlgemene formulegebonden atomenalleenstaande parenMoleculaire vormElektronen Geometrie
1AX10LineairLineair
2AX220LineairLineair
BIJL11LineairLineair
3AX330Trigonale vlakkeTrigonale vlakke
AX2E21KromTrigonale vlakke
AXE212LineairTrigonale vlakke
4AX440TetraëdrischeTetraëdrische
AX3E31Trigonale PiramideTetraëdrische
AX2E222KromTetraëdrische
AXE313LineairTetraëdrische
VSEPR-grafiek

dus de moleculaire geometrie van N(CH3)3 is trigonaal piramidaal en de elektronengeometrie is tetraëdrisch.

beeld 120
Geometrie van N(CH3)3

                                                

Waarom is N(CH3)3 een zwakke base?

N(CH3)3 is een zwakke base vanwege de aanwezigheid van omvangrijke methylgroepen rond de centrale stikstofatomen, waardoor het moeilijk is voor het proton om te naderen voor binding.  

Waarom is Trimethylamine een polaire verbinding?

Elektronegativiteit van stikstof is 3.0 en koolstof is 2.5

Van een molecuul wordt gezegd dat het polair is wanneer het verschil in de elektronegativiteit van zijn atomen groter is dan 0.4

Het verschil in elektronegativiteit van stikstof en koolstof is 0.5

Dit betekent dat N(CH3)3 positieve en negatieve kanten heeft. Dit maakt het N(CH3)3-molecuul polair van aard.

Is N(CH3)3 symmetrisch of asymmetrisch?

N (CH3) 3 (Trimethylamine) is een asymmetrisch molecuul omdat het een polair molecuul is en positieve en negatieve uiteinden bevat.

Is N(CH3)3 lineair?

Nee, N(CH3)3 is trigonaal piramidaal van vorm.

Waarom vertoont de N(CH3)3-verbinding geen resonantie?

  • Resonantie wordt getoond door dergelijke verbindingen waarin er een mogelijkheid is voor delokalisatie van elektronen.

In N(CH3)3 is het eenzame paar gelokaliseerd op het centrale atoom Stikstof.

  • Voor het tonen van resonantie moeten alle atomen in één vlak liggen. In N(CH3)3 is de stikstof sp3 gehybridiseerd zodat alle atomen niet in één vlak liggen.

Daarom vertoont de N(CH3)3-verbinding geen resonantie.

Is N(CH3)3 tetraëdrisch?

Ja, de elektronengeometrie van N(CH3)3 is tetraëdrisch aangezien we voor elektronengeometrie zowel de gebonden atomen als de eenzame paren beschouwen

Conclusie:

Kort samengevat is N(CH3)3 een polaire verbinding. De moleculaire geometrie van N(CH3)3 is trigonaal piramidaal, terwijl de elektronengeometrie tetraëdrisch is. N(CH3)3 is basisch van aard.

Lees ook: