Na3N o nitruro de sodio es el nitruro ternario de un compuesto de metal alcalino que tiene un peso molecular de 82.97 g/mol. Ahora hablaremos de Na3N en detalle.
Na3Se puede pensar en N como una molécula de amoníaco donde los tres átomos de H se reemplazan por los tres átomos de sodio. La disposición de la molécula es como la del amoníaco, que es un resto tetraédrico. Los pares solitarios de N también están involucrados en la geometría y en la hibridación. Aparece de color azul oscuro.
Se puede sintetizar por descomposición térmica de NaNH2 o reacción normal entre los átomos de Na y N. En este artículo, expliquemos la propiedad molecular de NaN.3 junto con su hibridación, solubilidad, polaridad y ángulo de enlace con una explicación adecuada en la siguiente sección del artículo.
1. Cómo dibujar Na3estructura de n lewis
La estructura de Lewis puede darnos una idea adecuada sobre el enlace, los electrones de valencia, la forma y el ángulo de enlace. Ahora tratamos de dibujar la estructura de Lewis de Na3N en unos pocos pasos.
Contar el número total de electrones de valencia
Los electrones están involucrados en el orbital de valencia y en la formación de enlaces para el Na3N, por otro lado, podemos decir que cada Na y N contribuyeron con un total de 8 electrones de valencia para la molécula que es responsable de la propiedad química de la molécula.
Elección del átomo central
Después de contar los electrones de valencia totales, debemos elegir el átomo central de la molécula. Elegir un átomo central es una parte muy importante porque todos los átomos circundantes están conectados a él. Según el tamaño y la electronegatividad, elegimos N como el átomo central para el Na3molécula de N.
Satisfaciendo al octeto
Cada átomo en una molécula después de la formación del enlace debe estar satisfecho con la finalización de su octeto para cumplir con su orbital de valencia y obtener la estabilidad del gas noble. Para completar el octeto, cada átomo debe compartir o tomar un número adecuado de electrones en el orbital de valencia. Los electrones totales requeridos por octeto son 14.
Satisfaciendo la valencia
Cada átomo debe formar un número igual de enlaces a su valencia. Los electrones de valencia son 8 y los electrones del octeto serán 14, por lo que los 14-8 = 6 electrones restantes deben ir acompañados de enlaces 6/2 = 3. N tiene valencia estable 3 y forma 3 enlaces con tres átomos de Na y cada Na forma un enlace simple con N.
Asignar los pares solitarios
Habrá un mínimo de tres enlaces presentes en la molécula de Na3N y después de eso, si se dejan electrones, se usan en la formación de enlaces (si es necesario) o existen como pares solitarios sobre átomos particulares. Solo N contiene un par solitario porque tiene cinco electrones de valencia y forma tres enlaces que comparten tres electrones.
2. no3N electrones de valencia
Los electrones de valencia son aquellos presentes en el orbital más externo y responsables de la propiedad química de un átomo. Contemos los electrones de valencia presentes para NaN3.
El número total de electrones de valencia se cuenta como 8, donde los electrones contribuyen desde los 3 átomos de Na y 1 átomo de N también. Entonces, los electrones de valencia totales son la suma de los electrones de valencia de los átomos individuales. Tenemos que contar los electrones de valencia de los átomos individuales y luego sumarlos.
- La configuración electrónica de Na es [Ne]3s1
- Entonces, el electrón de valencia para cada átomo de Na es 1
- La configuración electrónica de N es [He]2s22p3
- Entonces, la configuración electrónica para el átomo de N es 5
- Entonces, los electrones de valencia totales para el NaN3 son (1*3) + 5 = 8
3. no3N lewis estructura pares solitarios
El número de pares solitarios son los electrones restantes de los electrones de valencia para unir los electrones participantes. Calculemos los pares solitarios de Na3N.
El total de pares solitarios presentes sobre el Na3N es 1 par, lo que significa solo 2 pares de electrones solitarios y esos electrones son del orbital de valencia de N. porque N tiene 5 electrones, incluidos ambos orbitales de valencia, y solo se usan tres electrones en la formación del enlace, por lo que los electrones restantes existen como par solitario .
- La fórmula a calcular para los pares solitarios es, pares solitarios = electrones presentes en el orbital de valencia – electrones involucrados en la formación del enlace
- Los pares solitarios presentes sobre cada átomo de Na son, 1-1 = 0
- Los pares solitarios presentes sobre el átomo de N son, 5-3 = 2
- Entonces, N contiene solo 1 par de electrones y ese es el total de pares solitarios sobre el NaN3 molécula.
4. NaN3 regla del octeto de la estructura de lewis
Después de la formación del enlace, la regla del octeto se aplica a la molécula completando el orbital de valencia con un número adecuado de electrones. Comprobemos el octeto de NaN3.
Para completar los octetos, el Na y el N necesitan uno y tres electrones respectivamente porque tienen uno y cinco electrones de valencia en su orbital de valencia. Entonces, el total de electrones requeridos para el octeto son, 6+8 = 14 pero los electrones de valencia están disponibles en 8, por lo que el octeto llena los electrones restantes.
Habrá 14-8 = 6 electrones compartidos por los enlaces 6/2 = 3 necesarios para el NaN3 molécula y cada Na hace un enlace simple con N de esta manera N hace tres enlaces simples para completar el octeto de N y Na. Entonces, al compartir electrones, cada átomo en el NaN3 completó su orbital de valencia y su octeto.
5. NaN3 forma de estructura de lewis
La forma molecular de NaN3 está determinado por la teoría VSEPR y la presencia de los átomos centrales y otros. Vamos a predecir la forma del NaN3.
La forma molecular del NaN3 alrededor del átomo de N central hay una pirámide trigonal que se puede determinar a partir de la siguiente tabla.
| Molecular Fórmula | Nº de pares de bonos | Nº de pares solitarios | Forma | Geometría |
| AX | 1 | 0 | Lineal | Lineal |
| AX2 | 2 | 0 | Lineal | Lineal |
| AX | 1 | 1 | Lineal | Lineal |
| AX3 | 3 | 0 | trigonal plano | trigonal Planar |
| AX2E | 2 | 1 | Doblado | trigonal Planar |
| AX2 | 1 | 2 | Lineal | trigonal Planar |
| AX4 | 4 | 0 | Tetraédrica | Tetraédrica |
| AX3E | 3 | 1 | trigonal piramidal | Tetraédrica |
| AX2E2 | 2 | 2 | Doblado | Tetraédrica |
| AX3 | 1 | 3 | Lineal | Tetraédrica |
| AX5 | 5 | 0 | trigonal bipiramidal | trigonal bipiramidal |
| AX4E | 4 | 1 | balancín | trigonal bipiramidal |
| AX3E2 | 3 | 2 | en forma de t | trigonal bipiramidal |
| AX2E3 | 2 | 3 | lineal | trigonal bipiramidal |
| AX6 | 6 | 0 | octaédrico | octaédrico |
| AX5E | 5 | 1 | cuadrado piramidal | octaédrico |
| AX4E2 | 4 | 2 | cuadrado piramidal | octaédrico |
La forma de la molécula tetra coordinada es tetraédrica, donde la repulsión es mínima, pero si un enlace se reemplaza por pares solitarios, la forma cambiará a piramidal trigonal como AX.3Molécula tipo E según la teoría VSEPR (Valence Shell Electrons Pair Repulsion), NaN3 adoptó la forma piramidal trigonal.
6. no3Ángulo de estructura de N Lewis
El ángulo de enlace del Na3N depende de la orientación de los átomos de N y tres Na en una forma piramidal trigonal. Calculemos el ángulo de enlace del Na3N.
El ángulo de enlace Na-N-Na es de alrededor de 1070, debido a los tres pares de enlaces y la repulsión de un par solitario, la molécula disminuye su ángulo de enlace desde el valor ideal de 109.50. la forma de la molécula se ha desviado de la forma ideal de tetraédrica a piramidal trigonal, por lo que el ángulo de enlace también cambia.
- Ahora tratamos de fusionar el ángulo de enlace teórico con el valor del ángulo de enlace calculado a partir de su hibridación del átomo central.
- La fórmula del ángulo de enlace según la regla de Bent es COSθ = s/(s-1).
- El átomo central N es sp3 híbrido, por lo que el carácter s aquí es 1/4th
- Entonces, el ángulo de enlace es, COSθ = {(1/4)} / {(1/4)-1} =-( 1/3)
- Θ = cos-1(-1/2) = 109.50
- Pero la forma de la molécula cambia, por lo que el ángulo de enlace también disminuye.
- Entonces, el valor del ángulo de enlace es un valor calculado y el valor teórico es igual.
7. no3N lewis estructura cargo formal
El cargo formal es un concepto hipotético que supone la misma electronegatividad de todos los átomos para predecir la carga. Ahora calculamos la carga formal de Na3N.
La carga formal mostrada por el Na3La molécula de N es 0 porque la molécula de Na3N es de naturaleza neutra. La carga acumulada por el catión y el anión se neutraliza completamente en esta molécula. Los átomos de Na electropositivos son neutralizados por átomos de nitrógeno electronegativos por la carga de valencia.
- La molécula es neutral en el cálculo de la carga formal por la fórmula, Carga formal = Nv - Nlp -1/2 nortepb
- La carga formal presente sobre el Naatom es 1-0-(2/2) = 0
- La carga formal presente sobre el ion yoduro es 5-2-(6/2) = 0
- Entonces, la carga formal de Na y Nare 0 y 0 respectivamente, por lo que el valor es el mismo y cero, por lo que se neutralizan entre sí y hacen que la molécula sea neutral.
8. no3N hibridación
El átomo central N sufre hibridación porque tiene diferentes orbitales de diferente energía para hacer un enlace covalente. Veamos la hibridación del Na3N.
N es sp3 hibridado donde sus pares solitarios están presentes uno de orbital hibridado que se puede confirmar a partir de la siguiente tabla.
| Estructura | Hibridación propuesta de | Estado de hibridación del átomo central | Ángulo de enlace |
| 1. Lineal | 2 | sp/sd/pd | 1800 |
| 2.Planificador trigonal | 3 | sp2 | 1200 |
| 3.Tetraédrico | 4 | sd3/sp3 | 109.50 |
| 4 trigonal bipiramidal | 5 | sp3d/dsp3 | 900 (axial), 1200(ecuatorial) |
| 5.Octaédrico | 6 | sp3d2/ D2sp3 | 900 |
| 6. Pentagonal bipiramidal | 7 | sp3d3/d3sp3 | 900, 720 |
- Podemos calcular la hibridación por la fórmula convencional, H = 0.5(V+M-C+A),
- Entonces, la hibridación del N central es, ½(5+3+0+0) = 4 (sp3)
- Un orbital s y tres orbitales p de N están involucrados en la hibridación.
- El par solitario sobre el N está involucrado en la hibridación.
9. no3solubilidad del N
La solubilidad de la molécula covalente depende de la tendencia de los enlaces H y del grado de disociación. Veamos si Na3El N es soluble en agua o no.
Na3El N es soluble en agua porque la presencia del átomo de N electronegativo de menor tamaño puede formar enlaces de H con los pares solitarios de la molécula de agua. Además, el catión Na+ puede atraer la molécula de agua por su potencial iónico y se vuelve soluble en agua.
Aparte del agua Na3N puede ser soluble en otros solventes siguientes
- CCl4
- CHCl3
- DMSO
- Benceno
- tolueno
10. Es Na3N sólido o líquido?
La mayoría de las moléculas covalentes tienen una energía de interacción más baja entre los átomos constituyentes. Ahora vemos si Na3N es de naturaleza sólida o líquida.
Na3N es una molécula covalente sólida porque la fuerza de atracción de van der Waal en la molécula es muy alta, por lo que todos los átomos existen muy cerca unos de otros. En forma de cristal, existe como cúbico donde cada átomo de Na está rodeado por cuatro átomos de N, y cada átomo de N también está rodeado por cuatro átomos de Na.
A temperatura ambiente, aparece como un cristal sólido de color marrón rojizo o azul oscuro.
11. Es Na3N polar o no polar?
La molécula covalente muestra caracteres polares y no polares según la geometría que adoptaron. Veamos si Na3N es polar o no polar.
Na3El N es una molécula polar debido a su forma piramidal, que es asimétrica. Existen tres trabajos de flujo de momento dipolar desde el átomo electropositivo de Na hasta los átomos electronegativos de N. Pero allí no se observará una dirección opuesta del momento dipolar debido a la forma molecular y mostrando un momento dipolar resultante.
Además, el ángulo de enlace entre Na y N hace que la molécula sea polar por su orientación.
12. Es Na3N acido o basico?
La acidez o basicidad depende de la capacidad de donar protones o hidróxido en la solución acuosa. Veamos si Na3N es ácido o básico.
Na3El N no es de naturaleza ácida ni básica porque se forma por la reacción de neutralización entre un compuesto ácido (ácido clorhídrico) y uno básico (hidróxido de sodio). Por lo tanto, no tiene ningún carácter particular. Incluso no tiene ningún protón ácido o ion hidróxido.
Pero el par solitario sobre el N puede ser donado debido a la presencia de un orbital hibridado, por lo que puede ser deslocalizado y, por esta razón, actúa como una base de Lewis.
13. Es Na3N electrolito?
La naturaleza electrolítica de las moléculas covalentes es menor que la de las moléculas iónicas porque son atraídas por una fuerza débil. Veamos si Na3N es un electrolito o no.
Na3N es un electrolito fuerte porque puede disociarse en dos partículas altamente cargadas Na+ y N3-. Debido a la formación de estos dos tipos de iones en la solución acuosa, la solución también se carga y transporta electricidad muy fácilmente.
14. Es Na3¿Niónico o covalente?
La naturaleza del enlace del átomo central depende de la hibridación o fuerza de interacción fuerte. Discutamos si Na3N es iónico o covalente.
Na3N es de naturaleza ligeramente iónica junto con un carácter covalente porque ninguna molécula es 100% pura iónica o covalente según la teoría de la polarizabilidad de la regla de Fajan. El N central está hibridando como una molécula covalente, pero el Na+ tiene mayor potencial iónico, puede ser una parte aniónica polarizada.
Conclusión
Na3N es una base de Lewis inorgánica donde el par solitario sobre el N puede donarse al centro pobre en electrones y participar en las diversas reacciones. No tiene punto de fusión, incluso a temperaturas más altas se descompone en forma elemental de color negro.
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Hola... Soy Biswarup Chandra Dey, completé mi Maestría en Química de la Universidad Central de Punjab. Mi área de especialización es la Química Inorgánica. La química no se trata solo de leer línea por línea y memorizar, es un concepto para entender de una manera fácil y aquí estoy compartiendo con ustedes el concepto sobre química que aprendo porque vale la pena compartir el conocimiento.