Na3N लुईस संरचना और विशेषताएं (13 पूर्ण तथ्य)

Na₃एन या सोडियम नाइट्राइड क्षार धातु यौगिक का टर्नरी नाइट्राइड है जिसका आणविक भार 82.97 ग्राम / मोल है। अब हम चर्चा करेंगे Na₃एन विस्तार से

Na₃एन को अमोनिया अणु के रूप में माना जा सकता है जहां सभी तीन एच परमाणुओं को तीन सोडियम परमाणुओं द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। अणु की व्यवस्था अमोनिया की तरह है, जो एक चतुष्फलकीय भाग है। N के अकेले जोड़े ज्यामिति के साथ-साथ संकरण में भी शामिल हैं। यह गहरे नीले रंग का दिखाई देता है।

इसे NaNH . के ऊष्मीय अपघटन द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है₂ या Na और N परमाणुओं के बीच सामान्य प्रतिक्रिया। इस लेख में, आइए हम NaN . के आणविक गुण की व्याख्या करें₃ लेख के निम्नलिखित भाग में उचित स्पष्टीकरण के साथ इसके संकरण, घुलनशीलता, ध्रुवीयता और बंधन कोण के साथ।

1. Na . कैसे आकर्षित करें₃एन लुईस संरचना

लुईस संरचना हमें बंधन, वैलेंस इलेक्ट्रॉनों, आकार और बंधन कोण के बारे में एक उचित विचार दे सकती है। अब हम Na . की लुईस संरचना बनाने का प्रयास करते हैं₃कुछ ही चरणों में एन।

वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या की गणना

इलेक्ट्रॉन Na . के लिए संयोजकता कक्षीय और बंध निर्माण में शामिल होते हैं₃दूसरी ओर, हम कह सकते हैं कि प्रत्येक Na और N ने अणु के लिए कुल 8 वैलेंस इलेक्ट्रॉनों का योगदान दिया जो अणु के रासायनिक गुण के लिए जिम्मेदार है।

केंद्रीय परमाणु का चयन

कुल संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की गणना करने के बाद, हमें अणु के लिए केंद्रीय परमाणु का चयन करना होगा। केंद्रीय परमाणु का चुनाव एक बहुत ही महत्वपूर्ण हिस्सा है क्योंकि आसपास के सभी परमाणु इससे जुड़े हुए हैं। आकार और विद्युत ऋणात्मकता के आधार पर हम N को Na . के लिए केंद्रीय परमाणु के रूप में चुनते हैं₃एन अणु।

अष्टक को संतुष्ट करना

बंधन बनने के बाद अणु में प्रत्येक परमाणु को उनकी ऑक्टेट पूर्णता से संतुष्ट होना चाहिए ताकि उनकी वैलेंस ऑर्बिटल को पूरा किया जा सके और महान गैस स्थिरता प्राप्त की जा सके। ऑक्टेट को पूरा करने के लिए प्रत्येक परमाणु को संयोजकता कक्षक में उचित संख्या में इलेक्ट्रॉनों को साझा या लेना चाहिए। अष्टक के अनुसार आवश्यक कुल इलेक्ट्रॉन 14 हैं।

संयोजकता को संतुष्ट करना

प्रत्येक परमाणु को अपनी संयोजकता के लिए समान संख्या में बंध बनाने चाहिए। संयोजकता इलेक्ट्रॉन 8 हैं और अष्टक इलेक्ट्रॉन 14 होंगे, इसलिए शेष 14-8 = 6 इलेक्ट्रॉनों के साथ 6/2 = 3 आबंध होने चाहिए। N की स्थिर संयोजकता 3 है और तीन Na परमाणुओं के साथ 3 बंध बनाता है और प्रत्येक Na, N के साथ एक एकल बंध बनाता है।

अकेले जोड़े असाइन करें

Na3N अणु में कम से कम तीन बंधन मौजूद होंगे और उसके बाद, यदि इलेक्ट्रॉनों को छोड़ दिया जाता है तो बंधन गठन (यदि आवश्यक हो) में उपयोग किया जाता है या विशेष परमाणुओं पर अकेले जोड़े के रूप में मौजूद होता है। केवल N में एकाकी युग्म होता है क्योंकि इसमें पाँच संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं और तीन बंध बनाता है जिसमें तीन इलेक्ट्रॉन होते हैं।

2. ना₃एन वैलेंस इलेक्ट्रॉन

वैलेंस इलेक्ट्रॉन सबसे बाहरी कक्षीय में मौजूद होते हैं और परमाणु की रासायनिक संपत्ति के लिए जिम्मेदार होते हैं। आइए NaN के लिए उपस्थित संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की गणना करें₃.

वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या 8 मानी जाती है जहां इलेक्ट्रॉनों का योगदान 3 Na परमाणुओं और 1 N परमाणु से भी होता है। तो, कुल वैलेंस इलेक्ट्रॉन व्यक्तिगत परमाणुओं के लिए वैलेंस इलेक्ट्रॉनों का योग हैं। हमें अलग-अलग परमाणुओं के वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को गिनना है और फिर एक साथ जोड़ना है।

• Na का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Ne]3s . है¹
• अतः प्रत्येक Na परमाणु के लिए संयोजकता इलेक्ट्रॉन 1 . है
• N का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [He]2s . है²2p³
• अत: N परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 5 . है
• अत: NaN . के लिए कुल संयोजकता इलेक्ट्रॉन₃ हैं (1*3) + 5 =8

3. ना₃एन लुईस संरचना अकेला जोड़े

एकाकी युग्मों की संख्या वैलेंस इलेक्ट्रॉनों से बंध भाग लेने वाले इलेक्ट्रॉनों में शेष इलेक्ट्रॉनों की संख्या है। आइए Na . के एकाकी जोड़े की गणना करें₃N.

Na . के ऊपर मौजूद कुल एकाकी जोड़े₃N 1 जोड़ी है जिसका अर्थ है कि केवल 2 एकाकी जोड़ी इलेक्ट्रॉन हैं और वे इलेक्ट्रॉन N के वैलेंस ऑर्बिटल से हैं। क्योंकि N में 5 इलेक्ट्रॉन हैं, जिसमें इसके दोनों वैलेंस ऑर्बिटल शामिल हैं और केवल तीन इलेक्ट्रॉनों का उपयोग बॉन्ड फॉर्मेशन में किया जाता है, इसलिए शेष इलेक्ट्रॉन्स लोन पेयर के रूप में मौजूद हैं। .

• एकाकी युग्मों के लिए परिकलित सूत्र है, एकाकी युग्म = संयोजकता कक्षक में उपस्थित इलेक्ट्रॉन - बंध निर्माण में शामिल इलेक्ट्रॉन
• प्रत्येक Na परमाणु के ऊपर मौजूद अकेला जोड़ा है, 1-1 = 0
• N परमाणु के ऊपर मौजूद एकाकी जोड़े हैं, 5-3 = 2
• तो, एन में केवल 1 जोड़ी इलेक्ट्रॉन होते हैं और यह NaN . पर कुल अकेला जोड़ा है₃ अणु।

4. NaN₃ लुईस संरचना ऑक्टेट नियम

आबंध बनने के बाद, उचित संख्या में इलेक्ट्रॉनों के साथ संयोजकता कक्षक को पूरा करके अणु पर ऑक्टेट नियम लागू किया जाता है। आइए NaN . के अष्टक की जाँच करें₃.

अष्टक की पूर्ति के लिए Na और N को क्रमशः एक और तीन इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है क्योंकि उनके संयोजकता कक्षक में एक और पाँच संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं। तो, ऑक्टेट के लिए आवश्यक कुल इलेक्ट्रॉन हैं, 6+8 = 14 लेकिन वैलेंस इलेक्ट्रॉन 8 पर उपलब्ध हैं, इसलिए शेष इलेक्ट्रॉन ऑक्टेट द्वारा भरे जाते हैं।

NaN . के लिए आवश्यक 14/8 = 6 बांड द्वारा साझा 6-2 = 3 इलेक्ट्रॉन होंगे₃ अणु और प्रत्येक Na, N के साथ एक एकल बंधन बनाता है, इस तरह N, N और Na के ऑक्टेट को पूरा करने के लिए तीन एकल बंधन बनाता है। तो, इलेक्ट्रॉनों को साझा करके, NaN . में प्रत्येक परमाणु₃ अपनी संयोजकता कक्षीय और अष्टक पूर्ण किया।

5. NaN₃ लुईस संरचना आकार

NaN . का आणविक आकार₃ वीएसईपीआर सिद्धांत और केंद्रीय और अन्य परमाणुओं की उपस्थिति से निर्धारित होता है। आइए हम NaN के आकार की भविष्यवाणी करें₃.

NaN . का आणविक आकार₃ केंद्रीय एन परमाणु के चारों ओर त्रिकोणीय पिरामिड है जिसे निम्न तालिका से निर्धारित किया जा सकता है।

टेट्रा समन्वित अणु का आकार चतुष्फलकीय होता है जहां प्रतिकर्षण बहुत कम होता है, लेकिन यदि एक बंधन को एकाकी जोड़े द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है तो आकार AX की तरह त्रिकोणीय पिरामिड में बदल जाएगा।₃वीएसईपीआर (वैलेंस शेल इलेक्ट्रॉन जोड़ी प्रतिकर्षण) सिद्धांत के अनुसार ई टाइप अणु, NaN₃ त्रिकोणीय पिरामिड आकार अपनाया।

6. ना₃एन लुईस संरचना कोण

Na . का बंध कोण₃N एक त्रिकोणीय पिरामिड आकार में N और तीन Na परमाणुओं के उन्मुखीकरण पर निर्भर करता है। आइए हम Na . के बंध कोण की गणना करें₃N.

बंधन कोण Na-N-Na लगभग 107 . है⁰, तीन बंधन जोड़े और एक अकेला जोड़ी प्रतिकर्षण के कारण, अणु अपने बंधन कोण को 109.5 के आदर्श मान से घटा देता है⁰. अणु का आकार टेट्राहेड्रल के आदर्श आकार से त्रिकोणीय पिरामिड में बदल गया है, इसलिए बंधन कोण भी बदल गया है।

• अब हम सैद्धांतिक बंध कोण को केंद्रीय परमाणु के संकरण से परिकलित बंध कोण मान के साथ मिलाने का प्रयास करते हैं।
• बेंट के नियम के अनुसार आबंध कोण सूत्र COSθ = s/(s-1) है।
• केंद्रीय परमाणु N है sp³ संकरित, इसलिए यहाँ s वर्ण 1/4 . है^th
• तो, बंध कोण है, COSθ = {(1/4)} / {(1/4)-1} =-( 1/3)
• = सीओएस^-1(-1/2) = 109.5⁰
• लेकिन अणु का आकार बदल जाता है इसलिए बंध कोण भी कम हो जाता है।
• तो, बांड कोण के मूल्य की गणना की जाती है और सैद्धांतिक मूल्य बराबर होता है।

7. ना₃एन लुईस संरचना औपचारिक प्रभार

RSI औपचारिक आरोप चार्ज की भविष्यवाणी करने के लिए सभी परमाणुओं के लिए समान इलेक्ट्रोनगेटिविटी मानकर एक काल्पनिक अवधारणा है। अब हम Na . के औपचारिक आवेश की गणना करते हैं₃N.

Na . द्वारा दिखाया गया औपचारिक प्रभार₃N अणु 0 है क्योंकि अणु Na₃N प्रकृति में तटस्थ है। इस अणु में धनायन के साथ-साथ आयनों द्वारा संचित आवेश पूरी तरह से निष्प्रभावी हो जाता है। वैद्युत धनात्मक Na परमाणु संयोजकता आवेश द्वारा विद्युत ऋणात्मक नाइट्रोजन परमाणुओं द्वारा निष्प्रभावी हो जाते हैं।

• सूत्र द्वारा औपचारिक आवेश की गणना पर अणु उदासीन होता है, औपचारिक आवेश = N_v - एन_{एल.पी.} -1/2 नहीं_बीपी
• नाटोम पर मौजूद औपचारिक प्रभार 1-0-(2/2) = 0 . है
• आयोडाइड आयन के ऊपर उपस्थित औपचारिक आवेश 5-2-(6/2) = 0 . है
• तो, Na और Nare का औपचारिक चार्ज क्रमशः 0 और 0 है, इसलिए मान समान और शून्य है, इसलिए उन्होंने एक दूसरे को बेअसर कर दिया और अणु को तटस्थ बना दिया।

8. ना₃एन संकरण

केंद्रीय परमाणु N से गुजरता है संकरण क्योंकि इसमें सहसंयोजक बंधन बनाने के लिए अलग-अलग ऊर्जा के अलग-अलग कक्ष होते हैं। आइए देखें Na . का संकरण₃N.

एन स्पा है³ संकरित जहां इसके एकाकी जोड़े संकरित कक्षकों में से एक मौजूद हैं जिसकी पुष्टि निम्न तालिका से की जा सकती है।

• हम कन्वेंशन फॉर्मूला, एच = 0.5 (वी + एम-सी + ए) द्वारा संकरण की गणना कर सकते हैं,
• तो, केंद्रीय N का संकरण है, ½(5+3+0+0) = 4 (sp .)³)
• एक s कक्षक और N के तीन p कक्षक संकरण में शामिल हैं।
• एन के ऊपर अकेला जोड़ा संकरण में शामिल है।

9. ना₃एन घुलनशीलता

सहसंयोजक अणु की घुलनशीलता एच-बंधन की प्रवृत्ति और पृथक्करण की सीमा पर निर्भर करती है। आइए देखें कि क्या Na₃N पानी में घुलनशील है या नहीं।

Na₃एन पानी में घुलनशील है क्योंकि इलेक्ट्रोनगेटिव छोटे आकार के एन परमाणु की उपस्थिति पानी के अणु के अकेले जोड़े के साथ एच-बॉन्डिंग बनाने में सक्षम हो सकती है। इसके अलावा, कटियन Na⁺ अपनी आयनिक क्षमता से पानी के अणु को आकर्षित कर सकता है और पानी में घुलनशील हो जाता है।

पानी के अलावा Na₃एन निम्नलिखित अन्य सॉल्वैंट्स में घुलनशील हो सकता है

• सीसीआई₄
• CHCl₃
• DMSO
• बेंजीन
• टोल्यूनि

10. ना है₃एन ठोस या तरल?

अधिकांश सहसंयोजक अणुओं में घटक परमाणुओं के बीच कम अंतःक्रियात्मक ऊर्जा होती है। अब हम देखते हैं कि क्या Na₃N प्रकृति में ठोस या तरल है।

Na₃एन एक ठोस सहसंयोजक अणु है क्योंकि अणु में वान डेर वाल का आकर्षण बहुत अधिक होता है, इसलिए सभी परमाणु एक दूसरे के निकट मौजूद होते हैं। क्रिस्टल रूप में, यह घन के रूप में मौजूद होता है जहां प्रत्येक Na परमाणु चार N परमाणुओं से घिरा होता है, और प्रत्येक N परमाणु भी चार Na परमाणुओं से घिरा होता है।

कमरे के तापमान पर, यह लाल भूरे या गहरे नीले ठोस क्रिस्टल के रूप में दिखाई देता है।

11. ना है₃एन ध्रुवीय या गैर-ध्रुवीय?

सहसंयोजक अणु उनके द्वारा अपनाई गई ज्यामिति के आधार पर ध्रुवीय और गैर-ध्रुवीय दोनों प्रकार के लक्षण दिखाते हैं। आइए देखें कि क्या Na₃एन ध्रुवीय या गैर-ध्रुवीय है।

Na₃एन अपने पिरामिड आकार के कारण एक ध्रुवीय अणु है, जो विषम है। इलेक्ट्रोपोसिटिव Na परमाणु से इलेक्ट्रोनगेटिव N परमाणुओं तक तीन द्विध्रुवीय-क्षण प्रवाह कार्य करता है। लेकिन आणविक आकार और परिणामी द्विध्रुवीय-क्षण दिखाने के कारण द्विध्रुवीय-क्षण की कोई विपरीत दिशा नहीं देखी जाएगी।

साथ ही, Na और N के बीच का बंधन कोण अणु को उसके अभिविन्यास के लिए ध्रुवीय बनाता है।

12. ना है₃एन अम्लीय या बुनियादी?

अम्लता या क्षारीयता जलीय घोल में प्रोटॉन या हाइड्रॉक्साइड दान करने की क्षमता पर निर्भर करती है। आइए देखें कि क्या Na₃N अम्लीय या क्षारीय है।

Na₃N न तो अम्लीय है और न ही क्षारीय प्रकृति का है क्योंकि यह एक अम्ल (हाइड्रोक्लोरिक अम्ल) और एक क्षार (सोडियम हाइड्रॉक्साइड) यौगिक के बीच उदासीनीकरण प्रतिक्रिया से बनता है। अत: इसका कोई विशेष वर्ण नहीं है। यहाँ तक कि इसमें कोई अम्लीय प्रोटॉन या हाइड्रॉक्साइड आयन नहीं होता है।

लेकिन एन के ऊपर अकेला जोड़ा संकरित कक्षीय की उपस्थिति के कारण दान किया जा सकता है, इसलिए इसे निरूपित किया जा सकता है और इस कारण से, यह लुईस आधार के रूप में कार्य करता है।

13. ना है₃एन इलेक्ट्रोलाइट?

सहसंयोजक अणुओं की इलेक्ट्रोलाइटिक प्रकृति आयनिक अणुओं की तुलना में कम होती है क्योंकि वे एक कमजोर बल द्वारा आकर्षित होते हैं। आइए देखें कि क्या Na₃N इलेक्ट्रोलाइट है या नहीं।

Na₃एन एक मजबूत इलेक्ट्रोलाइट है क्योंकि यह दो अत्यधिक चार्ज कणों में अलग हो सकता है Na⁺ और एन^3-. जलीय विलयन में इन दो प्रकार के आयनों के बनने से विलयन भी आवेशित हो जाता है और विद्युत को आसानी से वहन करता है।

14. ना है₃एन आयनिक या सहसंयोजक?

केंद्रीय परमाणु के बंधन की प्रकृति संकरण या मजबूत अंतःक्रिया बल पर निर्भर करती है। आइए चर्चा करें कि क्या Na₃एन आयनिक या सहसंयोजक है।

Na₃N एक सहसंयोजक चरित्र के साथ प्रकृति में थोड़ा आयनिक है क्योंकि कोई भी अणु 100% शुद्ध आयनिक या सहसंयोजक नहीं है जो फजान के नियम के ध्रुवीकरण के सिद्धांत पर निर्भर करता है। केंद्रीय N एक सहसंयोजक अणु की तरह संकरण के दौर से गुजर रहा है लेकिन Na⁺ उच्च आयनिक क्षमता है, एक ध्रुवीकृत आयनिक भाग हो सकता है।

निष्कर्ष

Na₃एन एक अकार्बनिक लुईस बेस है जहां एन के ऊपर अकेला जोड़ा इलेक्ट्रॉन-गरीब केंद्र को दान किया जा सकता है और विभिन्न प्रतिक्रिया में भाग ले सकता है। उच्च तापमान पर भी इसका गलनांक नहीं होता है, यह काले रंग के मौलिक रूप में विघटित हो जाता है।

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विश्वरूप चंद्र डे

नमस्ते......मैं बिस्वरूप चंद्र डे हूं, मैंने पंजाब केंद्रीय विश्वविद्यालय से रसायन विज्ञान में स्नातकोत्तर की पढ़ाई पूरी की है। मेरी विशेषज्ञता का क्षेत्र अकार्बनिक रसायन विज्ञान है। रसायन विज्ञान केवल पंक्ति दर पंक्ति पढ़ने और याद रखने के बारे में नहीं है, यह आसान तरीके से समझने की एक अवधारणा है और यहां मैं आपके साथ रसायन विज्ञान के बारे में अवधारणा साझा कर रहा हूं जो मैं सीखता हूं क्योंकि ज्ञान इसे साझा करने के लायक है।