KNO3 es uno de los oxidantes en el combustible para cohetes que tiene una masa molar de 101.1032 g/mol. Expliquemos brevemente la estructura de KNO3 Lewis y los otros hechos en breve a continuación.
La estructura de KNO3 Lewis se parece al nitrato. El contracatión del nitrato se puede considerar como catión potasio, que está conectado con uno de los átomos de O, no con el átomo de N central. Entonces, el resto de la unión y la hibridación en el centro de N sigue siendo el mismo que el átomo de N es sp2 hibridado.
En la forma plana trigonal de KNO3, un átomo de oxígeno está conectado a través de un enlace simple con N, así como con K, y el otro átomo de O tiene una carga negativa. Centrémonos en algunos importantes datos sobre KNO3 como la estructura de Lewis, electrones de valencia e hibridación en la siguiente sección con las explicaciones adecuadas.
1. Cómo dibujar la estructura de KNO3 Lewis
KNO3 estructura de luis puede dar la idea del enlace de la molécula, los electrones de valencia y la disponibilidad de electrones. Tratemos de dibujar el KNO3 estructura de luis en unos pocos pasos
Contando los electrones de valencia totales –
Primero, necesitamos calcular los electrones de valencia totales para KNO3. Entonces, tenemos que contar los electrones de valencia de los átomos individuales y luego sumarlos. Entonces, los electrones de valencia totales presentes dentro del KNO3 estructura de luis es 1+5+(6*3) =24. Como hay tres átomos de O presentes.
Selección del átomo central –
Ahora elige el átomo que jugará el átomo central para el KNO3 estructura de Lewis. El factor decisivo de un átomo central es el tamaño del átomo, así como la electronegatividad. El radio atómico de N es mayor que O, y N es más electropositivo que O también. Entonces, N se elige aquí como átomo central.
Cumpliendo con la regla del octeto –
Aquí deberíamos comprobar si todos los átomos obedecen o no la regla del octeto acumulando ocho electrones en su capa de valencia. Los electrones requeridos serán 2+8+8+8+8 = 34. El número total de electrones de valencia es 24. Entonces, el número requerido de enlaces en KNO3 será ½(34-24) = 5 enlaces.
Comprobando la valencia -
En este paso, unimos todos y cada uno de los átomos con el átomo central por el número requerido de enlaces. Aquí, el número requerido de enlaces es 7, pero el número total de átomos es 5, por lo que agregamos múltiples enlaces para satisfacer la valencia de los átomos respectivos. Un doble enlace está presente entre N y uno de los átomos de O.
Asigne los pares solitarios:
En el último paso, después de satisfacer la valencia de los átomos respectivos, asignamos los pares solitarios que son electrones de valencia adicionales presentes en la capa de valencia. En esta molécula, los átomos de O contienen solo pares solitarios.
KNO3 forma de estructura de lewis
Cada molécula tiene su forma particular y depende de la teoría VSEPR. KNO3 también tiene una forma geométrica. Ahora podemos discutir la forma de la estructura KNO3 en detalle.
La forma particular de la molécula de KNO3 es plana trigonal. Esta forma es compatible con el AX3 molécula tipo. N está presente en el centro del trigonal y tres átomos de O están presentes en tres vértices diferentes de la geometría. Esta forma es perfecta para KNO3 para evitar cualquier tipo de repulsión.
De acuerdo con la teoría VSEPR, las moléculas de tipo AX3 adoptan forma trigonal bipiramidal o plana. Aquí más adelante está el mejor ajustador para KNO3. El átomo de K no está unido directamente al átomo central, sino que está conectado a uno de los O. Por lo tanto, K no tiene ninguna contribución en ese tipo de forma, solo está alrededor del N central.
electrones de valencia KNO3
El número de electrones involucrados en la formación del enlace que están presentes en el orbital de valencia se conoce como electrones de valencia. Ahora analice en detalle la molécula de KNO3.
La molécula de KNO3 tiene 24 electrones de valencia. K tiene 1, N tiene 5 y cada átomo de O tiene 6 electrones de valencia ya que pertenecen a los grupos IA, V y VIA respectivamente en la tabla periódica. Por lo tanto, su configuración electrónica de capa de valencia será [Ar]4s1, [Él]2s22p3, [Él]2s22p4 para K, N y O respectivamente.
Ahora calcule los electrones de valencia total presentes en el KNO3 estructura de luis
- Electrones de valencia para un átomo de K = 1
- Electrones de valencia para un átomo de nitrógeno = 5
- Electrones de valencia para tres átomos de O = 6*3 = 18
- Entonces, el número total de electrones de valencia presentes en el KNO3 estructura de luis es, 1+5+18 = 24
KNO3 Lewis estructura pares solitarios
Los pares solitarios son los electrones no enlazados presentes en el orbital de valencia de los átomos respectivos. Hablemos de qué átomo contiene pares solitarios en la molécula de KNO3.
Hay un total de 7 pares de pares solitarios presentes en la molécula de KNO3. Todos los pares solitarios pertenecen únicamente a átomos de O. Debido a que todos los electrones de valencia del átomo de N se utilizan en la formación del enlace y no hay electrones no enlazados disponibles. O es del elemento 16 del grupo y tiene pares solitarios.
Cada átomo de O contiene un número diferente de pares solitarios. Ahora calcula los pares solitarios.
- Los átomos de O tienen dos pares solitarios que tienen doble enlace con N
- Otro O tiene también dos pares solitarios que están conectados al sitio K.
- Una carga negativa que contiene átomos de O tiene tres pares solitarios.
- Entonces, el total de pares solitarios = 2+2+3 = 7 pares.
KNO3 lewis estructura cargo formal
La carga formal puede predecir la carga en una molécula que puede aparecer en un átomo en particular. Ahora calculamos la carga formal de los átomos individuales de la molécula de KNO3.
La carga formal sobre KNO3 no es cero. Porque uno de N y O están cargados y comparten un enlace iónico parcial. Entonces, esa cantidad de cargo se puede predecir mediante el cargo formal. Para calcular la carga formal, debemos suponer que N y O tienen la misma electronegatividad.
La fórmula que podemos usar aquí, FC = Nv – Nl.p. -1/2 Nb.p.
El cargo formal sobre,
- norte = 5-0-(8/2) = +1,
- doble enlace O = 6-4-(4/2) = 0,
- O enlazado con K = 6-4-(4/2) = 0,
- la última O = 6-6-(2/2) = -1
Entonces, la molécula es neutra ya que las cargas negativas y positivas pueden neutralizar el efecto de carga.
Regla del octeto de la estructura de Lewis KNO3
Cada átomo sigue la regla del octeto al completar su orbital de valencia después de la formación de un enlace covalente. La regla del octeto KNO3 se discutirá más adelante.
K, N y O completan su orbital de valencia formando enlaces y compartiendo electrones con un número adecuado de electrones. La configuración electrónica de K, N y O son [Ar]4s1, [Él]2s22p3, y [Él]2s22p3 respectivamente. Entonces, necesitan uno, tres y dos electrones respectivamente.
K es un elemento del bloque s, por lo que necesita un electrón más para completar su octeto y comparte un enlace con el átomo de O. El N central necesita tres electrones más y formó tres enlaces con tres O para completar el octeto. Cada átomo de O completa su octeto compartiendo electrones en enlaces covalentes.
Ángulo de enlace KNO3
Cada molécula tiene su propio ángulo de enlace entre los átomos centrales y circundantes para la orientación adecuada de la disposición. Analicemos brevemente el ángulo de enlace KNO3.
El ángulo de enlace de KNO3 es 1200, cuyo ángulo de enlace perfecto para una molécula plana trigonal. Entonces, es claro que no hay repulsión o apiñamiento estérico presente por desviación del ángulo. El valor de este ángulo de enlace entre la fracción ONO. El valor de ángulo también interna la hibridación de N central.
El ángulo de enlace para una molécula tipo AX3 es 1200 para un plano trigonal. El valor se desvía solo cuando hay algún apiñamiento estérico presente entre los átomos y los pares solitarios. Pero en la molécula de KNO3, tres átomos de O están muy separados entre sí, por lo que no hay posibilidad de aglomeración y el ángulo de enlace sigue siendo el mismo.
Resonancia de la estructura de KNO3 Lewis
La deslocalización de la nube de electrones a través de las diferentes formas canónicas se conoce como resonancia. A continuación se analiza cómo se produjo la deslocalización de los electrones en la molécula de KNO3.
Se produjo resonancia en la molécula de KNO3 desde el centro O rico en electrones hasta el sitio N deficiente en electrones. O lleva una carga negativa por lo que tiene suficientes nubes de electrones para la deslocalización a través de las diferentes formas canónicas de la molécula. La molécula es plana por lo que la resonancia se produce de una forma muy sencilla.
Las tres estructuras son formas canónicas diferentes de la molécula KNO3. I y II son similares y tienen más contribución a la resonancia ya que tienen más estabilidad. Porque tienen más cantidad de enlaces covalentes y una carga negativa en el átomo electronegativo. La Estructura III es la menos estable.
hibridación KNO3
Para hacer un enlace covalente que tiene diferentes orbitales energizados, se hibridan para formar un orbital híbrido equivalente. Ahora discuta la hibridación de KNO3 en detalle.
El N central es sp2 hibridado porque el número de orbitales involucrados es 3.
| Estructura | Valor de hibridación | Estado de hibridación del átomo central | Ángulo de enlace |
| Lineal | 2 | sp/sd/pd | 1800 |
| planificador trigonal | 3 | sp2 | 1200 |
| Tetraédrica | 4 | sd3/sp3 | 109.50 |
| Triangular bipiramidal | 5 | sp3d/dsp3 | 900 (axial), 1200(ecuatorial) |
| Octaédrico | 6 | sp3d2/ D2sp3 | 900 |
| bipiramidal pentagonal | 7 | sp3d3/d3sp3 | 900, 720 |
Por qué y cómo KNO3 es sp2 hibridado?
Si el átomo central de cualquier molécula está involucrado en tres orbitales en la hibridación y solo forma un enlace sigma, entonces será sp2 hibridado.
La fórmula utilizada para la hibridación es, H = 0.5(V+M-C+A), donde H= valor de hibridación, V es el número de electrones de valencia en el átomo central, M = átomos monovalentes rodeados, C=no. de catión, A=no. del anión. Entonces, la hibridación del N central en KNO3 es ½(5+0+0+1) = 3(sp2)
Solo consideramos el enlace sigma en la hibridación, no el π ni ningún tipo de enlace múltiple. Esta es la limitación de la hibridación. Todos los átomos de O están unidos directamente al N central, por lo que están involucrados en la hibridación, no el K, ya que está conectado con uno de los átomos de O.
Masa molar de KNO3
La masa molar es la masa exacta de la molécula, incluida la masa molar de sus átomos individuales. Calculemos la masa molar de KNO3.
La masa molar de KNO3 es 101.1032 g/mol. Este valor proviene de la masa molar de los átomos individuales y el valor de la suma. La masa molar siempre se define en g/mol. Se define cuántos gramos de la molécula están presentes por mol.
¿Por qué y cómo la masa molar de KNO3 es 101.1032 g/mol?
Este valor exacto proviene de la suma del valor de la masa atómica de un átomo individual. Ahora calcule cada masa molar por separado.
- El valor de masa atómica de K es 39.0983
- La masa atómica de N es 14.0067
- La masa atómica de O es 15.999
- Ahora hay tres átomos presentes, por lo que la masa molar de la molécula de KNO3 es 39.0983 + 14.0067 + (15.999*3) = 101.1032 g/mol.
- El cálculo se realiza para 1 mol de la composición.
Entonces, del cálculo anterior, podemos concluir que hay 101.1032 g de KNO3 presentes en 1 mol. Entonces, para una reacción 1:1 de KNO3 y cualquier otra molécula, tenemos que tomar 101.1032 g de molécula de KNo3.
¿Es KNO3 un electrólito?
Cuando una molécula se ioniza en agua y conduce electricidad, entonces debería llamarse electrolito. Ahora vea si KNO3 es un electrolito o no.
KNO3 es un electrolito. Puede conducir electricidad en su solución acuosa. La moda de la electricidad que pasa no es tan alta por lo que se comporta como un electrolito moderado. KNO3 es una sal y cada sal es un electrolito.
¿Por qué y cómo KNO3 es un electrolito?
El KNO3 se puede ionizar en la solución acuosa para transportar electricidad.
KNO3 es electrolito porque se ioniza en forma de K+ y no3– en la solución acuosa. La movilidad de K+ es tan alto debido a la carga iónica y también el nitrato es un anión de mejor conductancia eléctrica, ya que hay presencia de resonancia con el nitrato y los átomos de O electronegativos están presentes.
Entonces, cuando el KNO3 se disuelve en la solución acuosa, se ioniza para formar el catión y los aniones respectivos. Por esta razón, la solución se carga y transporta electricidad, por lo que el KNO3 puede comportarse como un electrolito.
Síntesis KNO3 estructura de luis
KNO3 es una sal sólida cristalina de color blanco en su estado físico. El punto de ebullición, así como el punto de fusión, es muy alto, alrededor de 653 K y 607 K, respectivamente.
- El método sintético de preparación de KNO3 es la combinación de nitrato de amonio con hidróxido de potasio.
- NH4NO3(ac) + KOH(ac) = NH3(g) + KNO3(aq) + H2O (l)
- Otro proceso es sin formar amoníaco como subproducto, haciendo reaccionar nitrato de amonio con cloruro de potasio.
- NH4NO3(ac) + KCl(ac) = NH4Cl(ac) + KNO3(aq)
KNO3 tiene una estructura cristalina ortorrómbica en su forma de red y, a temperaturas más altas, cambia a trigonal.
Conclusión
La molécula de KNO3 es una molécula de electrolito fuerte, su solución acuosa conduce la electricidad. Es una molécula covalente que tiene parcialmente cargada.
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