Υβριδισμός Νιτρικών
Στοιχεία που είναι ασταθή συνήθως συνδυάζονται με άλλα στοιχεία είτε χάνοντας, κερδίζοντας ή μοιράζοντας ηλεκτρόνια. Αυτό λέγεται ότι είναι χημικός δεσμός. Συνήθως, τα στοιχεία συνδυάζονται με άλλα μόνο με τη βοήθεια ηλεκτρονίων σθένους. Τα ηλεκτρόνια σθένους είναι αυτά που υπάρχουν στο εξώτατο κέλυφος ενός ατόμου. Αυτά είναι μακριά από τον πυρήνα και μπορούν εύκολα να εμπλακούν στη σύνδεση με άλλα στοιχεία.
Τα στοιχεία συνδυάζονται χάνοντας ηλεκτρόνια ή κερδίζοντας ηλεκτρόνια, που είναι η μεταφορά ηλεκτρονίων. Αυτός ο τύπος δεσμού ονομάζεται ιονικός δεσμός, ο οποίος συμβαίνει μεταξύ των στοιχείων με διαφορετική ηλεκτραρνητικότητα ή μεταξύ ενός μετάλλου και ενός μη μετάλλου. Στοιχεία με σχεδόν την ίδια ηλεκτραρνητικότητα ή με μικρότερη διαφορά ηλεκτραρνητικότητας σχηματίζουν ομοιοπολικούς δεσμούς με κοινή χρήση ηλεκτρονίων.
Υβριδισμός:
Υβριδισμός είναι το φαινόμενο της ανάμειξης ατομικών τροχιακών του κεντρικού ατόμου που διαφέρουν ελαφρώς σε ενέργεια και της ανακατανομής τους σε ίσο αριθμό υβριδικών τροχιακών ίσου σχήματος και ενέργειας. υβριδισμός συμβαίνει μόνο στο κεντρικό άτομο. Σε ένα ομοιοπολικό μόριο, το στοιχείο που έχει υψηλό σθένος θεωρείται το κεντρικό άτομο.
Σκοπός υβριδισμού:
υβριδισμός συμβαίνει σε ομοιοπολικά μόρια και μεταξύ των ατομικών τροχιακών του κεντρικού ατόμου. Ο υβριδισμός δεν συμβαίνει σε όλα τα ομοιοπολικά μόρια, αλλά συμβαίνει σε ετεροατομικά μόρια όπως το μεθάνιο, η αμμωνία κ.λπ. Ο υβριδισμός συμβαίνει στο κεντρικό άτομο, όπου τα ηλεκτρόνια στο κέλυφος σθένους υπάρχουν σε τροχιακά διαφορετικής ενέργειας και σχήματος.
Σημασία του υβριδισμού:
υβριδισμός συμβαίνει στο κεντρικό άτομο για να ληφθούν τροχιακά ίσης ενέργειας και η επικάλυψη τροχιακών με ίση ενέργεια είναι αποτελεσματική. Ο υβριδισμός βοηθά στη γνώση των τύπων δεσμών που σχηματίζονται μεταξύ των δύο στοιχείων. Οι τύποι δεσμών που σχηματίζονται μεταξύ των ατόμων με ομοιοπολικό δεσμό μπορεί να είναι δύο τύπων:δεσμός σίγμα και δεσμός π.
Δεσμός σίγμα:Ο δεσμός σίγμα είναι ένας ομοιοπολικός δεσμός που σχηματίζεται από την κοινή χρήση ηλεκτρονίων που υπάρχουν στα τροχιακά. Ο τύπος της επικάλυψης που παρατηρείται μεταξύ των τροχιακών είναι η μετωπική επικάλυψη ή η διαξονική επικάλυψη. Αυτός ο τύπος επικάλυψης οδηγεί σε ισχυρή επικάλυψη τροχιακών. Ως εκ τούτου, σχηματίζεται ένας ισχυρότερος δεσμός που είναι σταθερός με ελάχιστη ενέργεια.
Δεσμός Pi:Ο δεσμός Pi είναι επίσης ένας ομοιοπολικός δεσμός που σχηματίζεται από την κοινή χρήση ηλεκτρονίων που υπάρχουν στα τροχιακά. Ο τύπος της επικάλυψης που παρατηρείται μεταξύ των τροχιακών είναι πλάγια επικάλυψη ή παράλληλη επικάλυψη. Η πλάγια επικάλυψη οδηγεί σε ασθενέστερο δεσμό με υψηλή ενέργεια και λιγότερη σταθερότητα.
Ένας δεσμός σίγμα είναι ισχυρότερος δεσμός και μπορεί να υπάρχει ανεξάρτητα, αλλά ένας δεσμός pi είναι πιο αδύναμος και δεν μπορεί να υπάρξει ανεξάρτητα.
Υβριδισμός νιτρικών:
Το νιτρικό ιόν έχει τον τύπο (NO3-). Αυτό το ιόν είναι το αρνητικό μέρος πολλών νιτρικών αλάτων αλκαλίων και μετάλλων αλκαλικών γαιών. Παραδείγματα περιλαμβάνουν νιτρικό κάλιο, νιτρικό μαγνήσιο, νιτρικό ασβέστιο, κ.λπ. Στο μοριακό νιτρικό ιόν, το άτομο αζώτου είναι το κεντρικό άτομο. Αν και υπάρχει το άτομο οξυγόνου, το άζωτο είναι το κεντρικό άτομο επειδή έχει μικρότερη ηλεκτραρνητικότητα από το Ο, πράγμα που σημαίνει ότι η τάση να χάνονται ηλεκτρόνια είναι υψηλότερη από το Ο και έχει μεγαλύτερο σθένος από το Ν.
Στο νιτρικό ανιόν, το άτομο Ν έχει κατάσταση οξείδωσης +5 και το οξυγόνο εμφανίζει κατάσταση οξείδωσης -2. Το άζωτο είναι το πρώτο πιο ηλεκτραρνητικό στοιχείο και το οξυγόνο είναι το δεύτερο πιο ηλεκτραρνητικό στοιχείο. Το άζωτο είναι πιο ηλεκτροθετικό σε σύγκριση με το οξυγόνο. Το άζωτο περιβάλλεται από τρία άτομα οξυγόνου και συνδέεται με κοινή χρήση ηλεκτρονίων για να σχηματίσει ομοιοπολικούς δεσμούς.
Ο υβριδισμός του κεντρικού ατόμου Ν λέγεται ότι είναι υβριδισμός sp2. Ο τύπος για τον υπολογισμό του υβριδισμού ενός στοιχείου είναι το άθροισμα πολλών ζευγών δεσμών και ο αριθμός των μονών ζευγών.
Στη δομή μοριακών ιόντων νιτρικών σημείων Lewis, το άζωτο περιβάλλεται από τρεις δεσμούς σίγμα και μηδενικά μοναχικά ζεύγη και έχει μια οκτάδα. Κάθε οξυγόνο παίρνει οκτώ ηλεκτρόνια και ικανοποιεί τη διαμόρφωση της οκτάδας.
Ατομικός αριθμός αζώτου – 7
Ηλεκτρονική διαμόρφωση – 1s2 2s2 2p3
Το άζωτο χρησιμοποιεί τα τροχιακά 2s,2px,2py,2pz και σχηματίζει 3 υβριδικά τροχιακά sp2. Το άζωτο επικαλύπτεται με το p τροχιακό κάθε οξυγόνου με τρία υβριδικά τροχιακά sp2. Το μη υβριδισμένο τροχιακό p που παραμένει στο άζωτο επικαλύπτεται πλάγια με το τροχιακό p ενός ατόμου οξυγόνου και σχηματίζει έναν δεσμό pi μεταξύ Ν και Ο. Ο υβριδισμός του Ν λέγεται ότι είναι sp2. Σύμφωνα με τη θεωρία VSEPR, για ενώσεις με υβριδισμό sp2, η γεωμετρία είναι τριγωνική επίπεδη και η γωνία δεσμού είναι 120 μοίρες.
Σε ένα μόριο νιτρικού, το άζωτο έχει τρία άτομα οξυγόνου που περιβάλλονται με τη μορφή τριών γωνιών ενός τριγώνου. Όλα τα άτομα στο μόριο βρίσκονται σε ένα επίπεδο και το μόριο λέγεται ότι είναι επίπεδο. Στο νιτρικό ιόν, το άζωτο συνδέεται με το οξυγόνο με διπλό δεσμό και έχει ένα ζεύγος στο οξυγόνο και ένα αρνητικό φορτίο στο οξυγόνο. Αυτό το αρνητικό φορτίο δεν βρίσκεται μόνο σε ένα άτομο, αλλά κινείται σε όλο το μόριο σε όλα τα άτομα και υφίσταται συντονισμό και σταθεροποιείται με ενέργεια συντονισμού.
