Typen Valenciasin elektroninen kokoonpano ja komposiitit

typen valenssit ne vaihtelevat -3: sta, kuten ammoniakissa ja amiinissa, +5: een, kuten typpihapossa (Tyagi, 2009). Tämä elementti ei laajenna muiden kaltaisia ​​arvoja.

Typpiatomi on kemiallinen elementti, jossa on jaksollisen taulukon atomiryhmä 7 ja ryhmän 15 (entinen VA) ensimmäinen elementti. Ryhmä koostuu typestä (N), fosforista (P), arseenista (As), antimonista (Sb), vismutista (Bi) ja moskoviumista (Mc).

Elementeillä on tiettyjä yleisiä samankaltaisuuksia kemiallisen käyttäytymisen suhteen, vaikka ne ovat selvästi kemiallisesti erotettuja toisistaan. Nämä yhtäläisyydet heijastavat atomiensa elektronisten rakenteiden yhteisiä piirteitä (Sanderson, 2016).

Typpi on läsnä lähes kaikissa proteiineissa ja sillä on tärkeä rooli sekä biokemiallisissa sovelluksissa että teollisissa sovelluksissa. Typpi muodostaa vahvoja sidoksia sen kyvyn vuoksi muodostaa kolmoissidos toisen typpiatomin ja muiden elementtien kanssa.

Siksi typen yhdisteissä on suuri määrä energiaa. Ennen 100 vuotta sitten typestä tiedettiin vähän. Nyt typpeä käytetään yleisesti elintarvikkeiden säilyttämiseen ja lannoitteena (Wandell, 2016).

Elektroninen kokoonpano ja valenssit

Atomissa elektronit täyttävät eri tasot energioidensa mukaan. Ensimmäiset elektronit täyttävät alhaiset energiamäärät ja siirtyvät sitten korkeampaan energian tasoon.

Suurin ulkoisen energian taso atomissa tunnetaan valenssikuorena ja tähän kuoreen sijoitetut elektronit tunnetaan valenssielektroneina.

Nämä elektronit ovat pääasiassa sidosten muodostuksessa ja kemiallisessa reaktiossa muiden atomien kanssa. Siksi valenssielektronit vastaavat elementin erilaisista kemiallisista ja fysikaalisista ominaisuuksista (Valence Electrons, S.F.)..

Kuten edellä mainittiin, typpillä on atomiluku Z = 7. Tämä merkitsee sitä, että elektronisi, jotka täyttävät energian tasosi tai sähköisen kokoonpanon, on 1S² 2S² 2P³.

On muistettava, että luonteeltaan atomit pyrkivät aina pitämään jalokaasujen sähköisen kokoonpanon joko voittamalla, menettämällä tai jakamalla elektroneja.

Typen tapauksessa jalokaasu, jonka se haluaa saada elektroniseksi, on neon, jonka atomiluku on Z = 10 (1S² 2S² 2P⁶) ja heliumia, jonka atomiluku on Z = 2 (1S²) (Reusch, 2013).

Eri muodot, joilla typen on yhdistettävä, antavat sille valenssin (tai hapettumistilan). Typen erityistapauksessa, joka on jaksollisen taulukon toisessa jaksossa, ei voi laajentaa valenssikerrosta kuin muutkin ryhmän osat.

On odotettavissa, että sen valenssit ovat -3, +3 ja +5. Kuitenkin typellä on valenssit, jotka vaihtelevat -3: sta, kuten ammoniakissa ja amiinissa, +5: een, kuten typpihapossa. (Tyagi, 2009).

Valenssisideteoria auttaa selittämään yhdisteiden muodostumista tietyn hapetustilan typen elektronisen konfiguraation mukaan. Tätä varten on otettava huomioon elektronien määrä valenssikerroksessa ja kuinka paljon tarvitaan jalokaasukonfiguraation hankkimiseksi.

Typpiyhdisteet

Koska sen hapettumisolosuhteet ovat suuret, typpi voi muodostaa suuren määrän yhdisteitä. Ensinnäkin meidän on muistettava, että molekyylin typen tapauksessa sen valenssi on 0.

-3: n hapetustila on yksi elementin yleisimmistä. Esimerkkejä yhdisteistä, joilla on tämä hapetustila, ovat ammoniakki (NH3), amiinit (R3N), ammoniumioni (NH)₄⁺), imiinit (C = N-R) ja nitriilit (CNN).

Hapetustilalla -2, typen ollessa valenssikuoressa on 7 elektronia. Tämä pariton määrä elektroneja valenssikuoressa selittää, miksi yhdisteillä, joilla on tämä hapetustila, on silloitusyhteys kahden typen välillä. Esimerkkejä yhdisteistä, joilla on tämä hapetustila, ovat hydratsiinit (R₂-N-N-R₂) ja hydratsonit (C = N-N-R)₂).

Hapetustilassa -1 typpi jätetään 6 elektroniin valenssikuoressa. Esimerkki tällaisista valenssista typpeä sisältävistä yhdisteistä on hydroksyyliamiini (R₂NOH) ja atsoyhdisteet (RN = NR).

Positiivisissa hapetustiloissa typpi sidotaan tavallisesti happiatomeihin oksidien, oksisolien tai hapojen muodostamiseksi. +1-hapetustilan tapauksessa typessä on 4 elektronia valenssikuoressa.

Esimerkkejä yhdisteistä, joilla on tämä valenssi, ovat dinitrogeenioksidi tai naurokaasu (N₂O) ja typpiyhdisteitä (R = NO) (Reusch, typen oksidointivaltiot, 2015).

+2: n hapetustilanteessa yksi esimerkki on typpioksidi tai typpioksidi (NO), väritön kaasu, joka on tuotettu metallien reaktiolla laimealla typpihapolla. Tämä yhdiste on erittäin epästabiili vapaaradikaali, koska se reagoi O: n kanssa₂ ilmaan, jolloin muodostuu NO-kaasu₂.

Nitriitti (NO₂^-) emäksisessä liuoksessa ja typpihapossa (HNO)₂) happoliuoksessa ovat esimerkkejä yhdisteistä, joissa on +3 hapetustilaa. Nämä voivat olla hapettavia aineita normaalisti tuottamaan NO (g) tai pelkistäviä aineita nitraatti-ionin muodostamiseksi.

Dityppitrioksidi (N₂O₃) ja nitroryhmä (R-NO₂) ovat muita esimerkkejä typen yhdisteistä, joissa on valenssi +3.

Typpidioksidi (NO₂) tai typpidioksidi on typpiyhdiste, jonka valenssi on +4. Se on ruskea kaasu, joka on yleensä tuotettu väkevän typpihapon reaktiolla monien metallien kanssa. Dimerizes muodostaa N: n₂O₄.

+5 tilassa löydämme nitraatteja ja typpihappoa, jotka ovat hapettavia aineita happamissa liuoksissa. Tässä tapauksessa typessä on 2 elektronia valenssikuoressa, jotka ovat 2S-kiertoradalla. (Typen oksidointitilat, S.F.).

On myös yhdisteitä, kuten nitrosilatsidi ja dinitrogeenitrioksidi, jossa typessä on useita hapetustiloja molekyylissä. Nitrosilatsidin tapauksessa (N₄O) typellä on valenssi -1, 0, + 1 ja +2; ja dinitrogeenitrioksidin tapauksessa sillä on valenssi +2 ja +4.

Typpiyhdisteiden nimikkeistö

Koska typpiyhdisteiden kemia on monimutkainen, perinteinen nimikkeistö ei riittänyt nimeämään niitä, puhumattakaan niistä riittävästi. Siksi muun muassa puhtaiden ja sovellettujen kemikaalien kansainvälinen liitto (IUPAC sen lyhenne englanniksi) loi järjestelmällisen nimikkeistön, jossa yhdisteet on nimetty niiden sisältämien atomien määrän mukaan.

Tämä on hyödyllistä typen oksidien nimeämisessä. Esimerkiksi typpioksidia nimitetään typpimonoksidiksi ja typpioksidin (NO) dinitrogeenimonoksidiksi (N).₂O).

Lisäksi vuonna 1919 saksalainen apteekki Alfred Stock kehitti kemiallisten yhdisteiden nimeämismenetelmän oksidointitilaan perustuen, joka on kirjoitettu suluissa oleviin roomalaisiin numeroihin. Niinpä esimerkiksi typpioksidia ja typpioksidia kutsutaan typen oksidiksi (II) ja typen oksidiksi (I) (IUPAC, 2005)..

viittaukset

1. (2005). INORGANISEN KEMIKAALIN NOMENKLATUURI IUPAC-suositukset 2005. Haettu osoitteesta iupac.org.
2. Typen oksidointitilat. (S.F.). Palautettu kpu.ca: sta.
3. Reusch, W. (2013, 5. toukokuuta). Elektroniset kokoonpanot jaksollisessa taulukossa. Haettu osoitteesta chemistry.msu.edu.
4. Reusch, W. (2015, 8. elokuuta). Typen oksidointivaltiot. Haettu osoitteesta chem.libretexts.org.
5. Sanderson, R. T. (2016, 12. joulukuuta). Typpiryhmän elementti. Palautettu britannica.comista.
6. Tyagi, V. P. (2009). Essential Chemistry Xii. Uusi Deli: Ratna Sagar.
7. Valence Electronit. (S.F.). Palautettu osoitteesta chemistry.tutorvista.com.
8. Wandell, A. (2016, 13. joulukuuta). Typen kemia. Haettu osoitteesta chem.libretexts.org.