7 pasos sobre la estructura de Lewis N(ch3)3, hibridación (¡resuelto!)

La trimetilamina (N(CH3)3) tiene un átomo de nitrógeno (N) con cinco electrones de valencia, cada uno unido a un grupo metilo (CH3) con un electrón de valencia del carbono (C). La estructura de Lewis muestra tres enlaces simples NC y un par solitario en nitrógeno, con un total de 8 electrones alrededor de N. La geometría molecular es piramidal trigonal con ángulos de enlace ligeramente menores a 109.5° debido a la repulsión de pares de enlaces solitarios. La molécula es polar, influenciada por el par solitario del nitrógeno y la disposición de los grupos metilo. La electronegatividad del N (3.04) con respecto al C (2.55) también contribuye a su reactividad e interacciones.

El presente artículo contiene información detallada de la estructura de Lewis N(CH3)3. El N(CH3)3 existe como gas a temperatura ambiente. Eso es un compuesto orgánico que posee un olor a pescado.

La estructura de Lewis de N(CH3)3 consta de nitrógeno en el átomo central y tres grupos metilo que rodean al átomo central. Hay un par solitario en el átomo central de nitrógeno en la estructura de Lewis de la trimetilamina.

N(ch3)3 Estructura de Lewis
N(ch3)3 Estructura de Lewis

                                   

Fórmula molecularN(CH3)3 o C3H9N
Nombre químicoTrimetilamina
N,N-dimetilmetanamina
Pares solitarios en el átomo central1
Número de electrones de valencia en N(Ch3)326
Geometría Molecular de N(CH3)3Piramidal trigonal
Geometría electrónica de N(CH3)3Tetraédrica
CNC de ángulo de unión108 grados
Efecto de resonanciaNo mostrar resonancia
Regla del octetoSigue la regla del octeto
Cargo formal0
Hibridación del átomo centralSp3
Polar o no polarPolar
solubilidad en aguaSoluble en agua
ácido o básicoBasic
simétrico o asimétrico
Características del N(CH3)3

                 

Electrones de valencia en la estructura de N(CH3)3 Lewis

En Estructura de Lewis de trimetilamina el átomo central de nitrógeno, carbono y el átomo de hidrógeno tiene 5,4 y 1 electrón respectivamente.

tipos de atomoselectrones de valenciaNúmero de átomosElectrones de valencia en N(CH3)3
Nitrógeno51* = 5 1 5
Carbono43* = 4 3 12
Hidrógeno91* = 9 1 9
             26
Electrones de valencia en la estructura de Lewis de N(CH3)3

entonces, el número de electrones de valencia en Lewis N(CH3)3 es 26

¿Cómo dibujar la estructura de N(CH3)3 Lewis?

Estructuras de Lewis son los dibujos que muestran los patrones de enlace en el compuesto. Estas estructuras muestran el número de enlaces y también el número de electrones no enlazantes presentes en el compuesto.

Estructura de Lewis de N(CH3)3 se puede dibujar en los siguientes pasos:

Paso 1: Calcular el número de electrones de valencia

Los electrones de valencia en el átomo central de nitrógeno, carbono e hidrógeno son 5,4 y 1 respectivamente.

tipos de atomoselemento de valencia ctronesNúmero de átomosElectrones de valencia en N(CH3)3
Nitrógeno51* = 5 1 5
Carbono43* = 4 3 12
Hidrógeno91* = 9 1 9
             26
Electrones de valencia en la estructura de Lewis de N(CH3)3

Entonces, el número de electrones de valencia en la trimetilamina es 26.

Paso 2: Encuentra el átomo central

Átomo central en la estructura de Lewis. Suele ser el átomo que tiene el subíndice más bajo en el compuesto, por lo que el nitrógeno es el átomo central en N(CH3)3.

La estructura esquelética de N(CH3)3 es –

foto 113
Estructura esquelética de N(CH3)3

                            

Paso 3: coloque un enlace o un par de electrones entre el nitrógeno y Átomos de carbono y también átomos de carbono e hidrógeno.

El nitrógeno forma 3 enlaces con 3 átomos de carbono en N(CH3)3 estructura de Lewis.

               

Paso 4: octeto completo del átomo de nitrógeno central

Después de completar el octeto del átomo central, vemos que el átomo de nitrógeno central tiene un par de electrones solitario.

                                 

Paso 5: Comprobar la estabilidad de la estructura de Lewis averiguando la carga formal de los átomos en N(CH3)3

Fórmula para el cargo formal:

Carga formal = electrones de valencia – 0.5*electrones enlazantes – electrones no enlazantes

Carga formal sobre nitrógeno:

Cargo formal = 5 – 0.5*6 – 2

= 0

La carga formal sobre el nitrógeno es 0

Carga formal en el átomo de carbono:

Cargo formal = 4 – 0.5*8 – 0

= 0

La carga formal sobre el carbono es 0

Carga formal en el átomo de hidrógeno:

Cargo formal = 1 – 0.5*2 – 0

= 0

La carga formal del hidrógeno es 0

Como la carga formal de todos los átomos en N(CH3)3 es 0

Entonces, tenemos nuestro perfecto estructura de Lewis.

                                      

¿Cuántos pares solitarios están presentes en la estructura de Lewis de N(CH3)3?

La fórmula para encontrar los pares solitarios es:

Pares solitarios = 0.5*(Electrones de valencia del átomo central– Número de átomos unidos al átomo central)

= 0.5*(5 – 3)

                   = 1

Entonces, el número de pares solitarios presentes en el átomo de nitrógeno central es 1.

 

¿N(CH3)3 sigue la regla del octeto?

N(CH3)3 contiene 26 electrones de valencia. Todos los átomos en N(CH3)3 han completado su octeto como puede verse en la Estructura de Lewis de N(CH3)3. Así, N(CH3)3 sigue la regla del octeto.

Carga formal en cada átomo en la estructura de Lewis de N(CH3)3

Fórmula para el cargo formal:

Carga formal = electrones de valencia – 0.5*electrones enlazantes – electrones no enlazantes

Carga formal sobre nitrógeno:

Cargo formal = 5 – o.5*6 – 2

= 0

La carga formal sobre el nitrógeno es 0

Carga formal en el átomo de carbono:

Cargo formal = 4 – 0.5*8 – 0

= 0

La carga formal sobre el carbono es 0

Carga formal en el átomo de hidrógeno:

Cargo formal = 1 – 0.5*2 – 0

= 0

¿Por qué el ángulo de enlace CNC en N(CH3)3 es de 108 grados?

Debido a la repulsión entre el par solitario presente en el átomo de nitrógeno central y los pares enlazados, el ángulo tetraédrico disminuye en la trimetilamina de 109.5 grados a 108 grados.

foto 119
Ángulo de enlace en N(CH3)3

                                          

¿Cuál es la hibridación del Nitrógeno en N(CH3)3?

La hibridación del átomo central se puede encontrar usando la fórmula:

Número de hibridación = número de átomos unidos al átomo central + número de pares solitarios presentes en el átomo central

Número de hibridación para nitrógeno en N(CH3)3 = 3 + 1 = 4

por lo que la hibridación del nitrógeno del átomo central en N(CH3)3 es sp3.

¿Qué es la geometría molecular y electrónica del compuesto N(CH3)3?

Sabemos que la hibridación del átomo central en N(CH3)3 es sp3 y 1 par solitario está presente en el átomo central Nitrógeno

Entonces, de acuerdo con la notación AXnEx de la teoría VSEPR,

Dónde -

A es para el átomo central

X es para los átomos circundantes, n es el número de átomos circundantes

E es para los pares solitarios en el átomo central, x es para el número de pares solitarios.

La notación AXnEx para N(CH3)3 es AX3E1 ya que el nitrógeno está unido a tres grupos metilo y tiene un par solitario.

Ahora, la notación AX3E1 corresponde a la geometría molecular como piramidal trigonal y la geometría electrónica como tetraédrica de acuerdo con el gráfico VSEPR.

Dominios totalesFormula generalátomos enlazadosPares solitariosforma moleculargeometría electrónica
1AX10LinealLineal
2AX220LinealLineal
AX11LinealLineal
3AX330Trigonal planaTrigonal plana
AX2E21DobladoTrigonal plana
AXE212LinealTrigonal plana
4AX440TetraédricaTetraédrica
AX3E31Pirámide trigonalTetraédrica
AX2E222DobladoTetraédrica
AXE313LinealTetraédrica
Gráfico VSEPR

por lo que la geometría molecular de N(CH3)3 es piramidal trigonal y la geometría electrónica es tetraédrica.

foto 120
Geometría de N(CH3)3

                                                

¿Por qué N(CH3)3 es una base débil?

N(CH3)3 es una base débil debido a la presencia de grupos metilo voluminosos alrededor de los átomos de nitrógeno centrales, lo que dificulta que el protón se acerque para unirse.  

¿Por qué la trimetilamina es un compuesto polar?

La electronegatividad del nitrógeno es 3.0 y el carbono es 2.5

Se dice que una molécula es polar cuando la diferencia en la electronegatividad de sus átomos es mayor a 0.4

La diferencia de electronegatividad del Nitrógeno y el Carbono es 0.5

Esto significa que N(CH3)3 tiene extremos positivos y negativos. Esto hace que la molécula de N(CH3)3 sea de naturaleza polar.

¿N(CH3)3 es simétrico o asimétrico?

N (CH3) 3 (trimetilamina) es una molécula asimétrica, ya que es una molécula polar y contiene extremos positivos y negativos.

¿N(CH3)3 es lineal?

No, N(CH3)3 tiene forma de pirámide trigonal.

¿Por qué el compuesto N(CH3)3 no muestra resonancia?

  • La resonancia se muestra en compuestos en los que existe la posibilidad de deslocalización de electrones.

En N(CH3)3, el par solitario se localiza en el átomo central Nitrógeno.

  • Para mostrar resonancia, todos los átomos deben estar en un plano. En N(CH3)3, el nitrógeno es sp3 Hibridado para que todos los átomos no se encuentran en un plano.

Es por eso que el compuesto N(CH3)3 no muestra resonancia.

¿El N(CH3)3 es tetraédrico?

Sí, la geometría electrónica de N(CH3)3 es tetraédrica, ya que para la geometría electrónica consideramos tanto los átomos enlazados como los pares solitarios.

Conclusión:

En pocas palabras, N(CH3)3 es un compuesto polar. La geometría molecular de N(CH3)3 es piramidal trigonal mientras que la geometría electrónica es tetraédrica. N(CH3)3 es de naturaleza básica.

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