NH3Cl+ Lewis-structuur en kenmerken (13 volledige feiten)

NH3Cl+kan worden genoemd als geprotoneerd chlooramine, is een tussenproduct in de gasfase dat wordt gevormd wanneer: chlooramine, NH2Cl reageert met een protondonerende soort. Laten we hieronder meer feiten bespreken.

NH3Cl+ is een geprotoneerde soort met een molecuulgewicht van 52.491 g/mol. De soort moet vanwege zijn korte levensduur in een inerte atmosfeer worden gevangen. Het heeft een netto elektrische lading van 1 waardoor het oplosbaar is in polaire oplosmiddelen. Het kan gedeeltelijk positieve en negatieve uiteinden op het molecuul vormen.

Tussenproducten in de gasfase zijn belangrijk in de chemie omdat het een belangrijke rol speelt in de kinetiek. Laten we leren hoe we NH . kunnen tekenen3Cl+ lewisstructuur, bereken valentie-elektronen en hoek.

Hoe teken je NH3Cl+ lewis structuur?

Lewis-structuur is een elektronische beschrijving van de skeletstructuur van een molecuul die verantwoordelijk is voor de vertegenwoordiging van de valentie-elektronen. Laten we hieronder bespreken.

Totaal beschikbare valentie-elektronen tellen

De valentie-elektronen in de buitenste schillen van N, H en Cl worden genomen voor de constructie van NH3Cl+ lewis structuur. De elektronische configuratie van de buitenste schil van N, H en Cl is 2s22p3, 1s1 en jaren '323p5. Drie H-atomen geven 3 valentie-elektronen. Cl geeft 7 en N geeft 5 valentie-elektronen van 2s, 2p, 3s en 3p.

Er zijn dus in totaal 15 valentie-elektronen beschikbaar voor het tekenen van NH3Cl+ lewis structuur. Maar de positieve lading trekt één elektron af van 15, dus er zijn 14 valentie-elektronen beschikbaar.

Het centrale atoom toewijzen

N wordt gekozen als het centrale atoom ondanks dat H de minste elektronegativiteit heeft. Dit komt omdat het atoom een ​​lage elektronegativiteit en een grotere covalentie moet hebben om meer bindingen te vormen. N heeft een covalentie van 4 terwijl H slechts 1 heeft. Daarom kan N ten minste 4 bindingen vormen door zijn valentie-elektronen te doneren.

Elektronegativiteit van N, H en Cl zijn 3.04, 2.2 en 3.16. N is meer elektronegatief dan H maar minder dan Cl.

Bindingsparen vormen volgens de octetregel

Twee elektronen worden toegewezen tussen het centrale atoom en een van de vier atomen. Het vormt dus 4 bindingsparen. Dit neemt 8 valentie-elektronen in beslag van een totaal van 14. Octet wordt vervuld voor alle atomen. Het zijn allemaal enkele bindingsparen van elektronen.

Eenzame elektronenparen toewijzen

De resterende 6 valentie-elektronen worden toegewezen aan het Cl-atoom als eenzame elektronenparen. Dit voltooit het octet van Cl en volgt dus de octetregel. De eenzame paren blijven gelokaliseerd op Cl.

nh3cl-lewis-structuur
Stapsgewijze tekening van NH3Cl+ lewis structuur

NH3Cl+ lewis structuur vorm:

De vorm van een molecuul is de structuur die wordt aangenomen op basis van bindingselektronenparen en bepaalt de algehele ruimtelijke ordening. Laten we hieronder bespreken.

De vorm van NH3Cl+ Lewis-structuur is tetraëdrisch van aard. N heeft geen eenzame elektronenparen. Er zijn vier bindingsparen aan verbonden. De vier bindingsparen zijn tetraëdrisch gerangschikt om afstoting tussen hen te voorkomen. De niet-bindende elektronenparen op Cl dragen niet bij aan de algemene vorm van NH3Cl+.

NH3Cl+ lewis structuur formele lading

Formele lading vertegenwoordigt de theoretische lading die aanwezig is in alle atomen van een molecuul, aangezien de elektronenverdeling gelijk is. Laten we hieronder meer feiten bespreken.

Formele aanklacht van NH3Cl+ is +1 die is berekend met behulp van de wiskundige formule 'Formele lading = (Aantal valentie-elektronen in een vrij atoom van het element) – (Aantal ongedeelde elektronen op het atoom) – (Aantal bindingen aan het atoom)'.

  • Formele lading van N = 5-0-4 = +1
  • Formele lading van alle equivalente H-atomen = 1-0-1 = 0
  • Formele lading van Cl = 7-6-1 = 0
  • NH3Cl+ is geen neutraal molecuul omdat het plus één positieve lading heeft.
  • Formele lading is niet altijd gelijk aan netto elektrische lading.
  • In dit geval is formele lading = netto elektrische lading.

NH3Cl+ lewis structuur hoek:

Bindingshoek is de hoek gevormd tussen bindende elektronenparen of orbitalen van het centrale atoom en twee aangrenzende atomen. Laten we het hieronder in details bespreken.

De bindingshoek van NH3Cl+ is 109`5 in elke HNH, HN-Cl. De bindingshoek kan een paar graden variëren in het geval van HN-Cl, omdat N is verbonden met een meer elektronegatief Cl-atoom. Dit komt omdat de grootte van Cl groter is dan H, dus een grotere afstoting tussen de bindingsparen kan het gevolg zijn.

Als zodanig is de hoek in de bindingsparen van HN-Cl groter (bijna 1110) dan in HNH. De tetraëdrische rangschikking van de atomen is het meest geschikt bij 109`5.

NH3Cl+ lewis structuur octet regel

De octetregel stelt dat atomen het meest stabiel zijn als ze een edelgasconfiguratie hebben, dwz acht elektronen in de schil als deze inert wordt. Laten we in detail bestuderen.

NH3Cl+ volgt de octetregel omdat alle atomen eraan gehoorzamen. Het octet van N is vervuld omdat het 8 elektronen in zijn omgeving heeft door 4 enkelvoudige covalente bindingen te vormen. Cl gehoorzaamt aan de octetregel omdat het octet ook wordt gevuld door één enkele covalente binding te vormen en 3 niet-bindende elektronenparen te dragen.

H schendt de octetregel in die zin dat zijn covalentie slechts 1 is. Dus het kan slechts 2 elektronen in zijn omgeving aanpassen. Maar het vervult wel een inerte configuratie zoals die van Hij, dus stabiel.

NH3Cl+ lewis structuur lone pairs

Eenzaam elektronenpaar zijn de niet-bindende elektronenparen in gehybridiseerde orbitalen die niet deelnemen aan de vorming van covalente/chemische bindingen. Laten we hieronder bespreken.

NH3Cl+ heeft 3 eenzame elektronenparen die niet deelnemen aan de vorming van covalente bindingen. De 3 eenzame elektronenparen blijven als niet-bindende elektronenparen en nemen sp . in beslag3 gehybridiseerde orbitalen van Cl. Ze blijven gelokaliseerd op Cl en nemen niet deel aan elektronenoverdrachtsreacties.

NH3Cl+ valentie-elektronen

Valentie-elektronen zijn de losjes begrensde buitenste schilelektronen die hun elektronen kunnen verliezen of winnen om covalente bindingen te vormen. Laten we in detail bestuderen.

De valentie-elektronen van NH3Cl+ is 14 dat wordt gebruikt om de Lewis-structuur te construeren en chemische bindingen te vormen. De totale valentie-elektronen van 15 zijn afgetrokken met een waarde van één als NH3Cl+ heeft +1 lading. De buitenste elektronen in 1s, 2s, 2p, 3s en 3p van H, N en Cl dragen bij aan de totale valentie-elektronen.

De elektronische toestand van de buitenste schil van N, H en Cl is 2s22p3, 1s1 en jaren '323p5 en de valentie-elektronen in 2s, 2p, 1s, 3s en 3p zijn losjes gebonden aan de kernen in vergelijking met de binnenste schilelektronen.

NH3Cl+ hybridisatie

Hybridisatie is een fenomeen om stabiele gehybridiseerde orbitalen met lage energie te verkrijgen die plaatsvinden door overlapping van atomaire orbitalen van de atomen. Laten we het hieronder in details bespreken.

De hybridisatie van NH3Cl+ is sp3. N heeft 2s, 2px, 2py en 2pz niet-gehybridiseerde orbitalen en het heeft één eenzaam elektronenpaar in 2s atomaire orbitaal. Alle vier atoomorbitalen ondergaan sp3 hybridisatie. Het overlapt met de drie 1s- en 3p-orbitalen van H en Cl op tetraëdrische wijze om afstoting te voorkomen.

De geometrie van het molecuul maakt het molecuul dus het meest stabiel met minimale afstoting van bindingsparen en neemt sp . aan3 hybridisatie.

is NH3Cl+ polair of niet-polair?

Niet-polaire moleculen zijn die met een netto dipoolmoment van nul en polaire moleculen hebben een netto dipoolmoment dat dipooluiteinden kan vormen. Laten we hieronder bespreken.

NH3Cl+ is een polair molecuul omdat het een asymmetrische verdeling van de elektronenwolk heeft vanwege de aanwezigheid van een meer elektronegatief Cl-atoom. Over het algemeen zijn tetraëdrische moleculen niet-polair maar als NH3Cl+ heeft een ongelijk bindingspaar, het is polair van aard. De dipoolmomentvector van N-Cl is groter dan 3 NH-bindingen.

Als zodanig heffen 3 NH N-Cl dipoolmomentvectoren niet volledig op. Er is een generatie van negatieve lading naar N-Cl en positieve lading naar NH en kan fungeren als dipolen in polaire oplossing.

nh3cl dipool-logo
Pijlen duiden dipoolmomentvectoren van NH . aan3Cl+ lewis structuur

is NH3Cl+ ionisch of covalent?

Ionische verbindingen worden gevormd tussen metalen en niet-metalen en covalente verbindingen worden gevormd tussen niet-metalen. Laten we het hieronder in details bespreken.

NH3Cl+ is een covalente verbinding zoals deze wordt gevormd tussen niet-metalen, Cl, H en N. Ze hebben een elektronegativiteitsverschil van dichtbij, niet groter dan 1.5. Het delen van elektronen vindt plaats in plaats van elektronenoverdracht, wat een covalent karakter geeft.

NH3Cl+ oplosbaarheid

Oplosbaarheid van een verbinding is de energie die vrijkomt wanneer de hydratatie-energie de roosterenergie overschrijdt. Laten we hieronder meer feiten bekijken.

NH3Cl+ blijkt oplosbaar te zijn in het volgende oplosmiddel:

  • Water
  • Licht alkalische oplossing
  • Ether

NH3Cl+ is oplosbaar in water vanwege zijn positieve lading. De positieve lading op N kan watermoleculen naar zich toe trekken. Ook heeft N de neiging om H-bindingen te vormen vanwege zijn elektronegativiteit. Daarom kan het ion-dipool-dipool-interacties vormen om de hydratatie-energie groter te maken dan de roosterenergie.

is NH3Cl+ elektrolyt?

Een elektrolyt is een chemische stof die bestaat uit radicale kationen en anionen die samengepakt zijn door intermoleculaire krachten. Laten we hieronder meer feiten bestuderen.

NH3Cl+ is geen elektrolyt. Het bevat geen samengepakte kationen en anionen. Het is een geprotoneerde vorm van chlooramine, NH2Cl, een elektrolyt maar NH3Cl+ is niet.

is NH3Cl+ zuur of basisch?

Een zuur heeft het vermogen om protonen te doneren of elektronen te accepteren, terwijl een base elektronen of hydroxylionen afstaat. Laten we controleren of NH3Cl+ zuur is of niet.

NH3Cl+ is zuur van aard omdat het een proton heeft dat aan het N-atoom is bevestigd en een positieve lading geeft. Het kan zijn proton verliezen om een ​​zuur karakter te vertonen en stabiliteit te bereiken. Bovendien, NH3Cl+ is een tussenproduct in de gasfase dat niet stabiel is tenzij het zijn proton verliest en in zijn oorspronkelijke staat blijft.

Conclusie

NH3Cl+ is een gasfasetussenproduct van chlooramine dat oplosbaar is in water vanwege zijn polaire aard en asymmetrische elektronenwolkverdeling.

Lees ook: