Valenze di azoto

Informazioni di azoto. Con licenza

IL Valenze di azoto Van del -3, come in ammoniaca e ammine, a +5, come in acido nitrico. Questo elemento non espande le valenze come gli altri. Ricordiamo che le valenze di un elemento chimico sono il numero di elettroni che devono essere dati o che mancano per riempire l'ultimo livello elettronico.

L'atomo di azoto è un elemento chimico con numero atomico 7 e il primo elemento del gruppo 15 (precedentemente VA) della tabella periodica. Il gruppo è costituito da azoto (N), fosforo (P), arsenico (AS), antimonio (SB), bismuto (bi) e muscovio (MC).

Gli elementi condividono alcune somiglianze generali nel comportamento chimico, sebbene siano chiaramente differenziati l'uno dall'altro. Queste somiglianze riflettono le caratteristiche comuni delle strutture elettroniche dei loro atomi.

L'azoto è presente in quasi tutte le proteine ​​e svolge un ruolo importante sia nelle applicazioni biochimiche che nelle applicazioni industriali. L'azoto forma forti legami a causa della sua capacità di formare un triplo legame con un altro atomo di azoto e altri elementi.

Pertanto, c'è molta energia nei composti di azoto. Poco più di 100 anni fa, si sapeva poco sull'azoto. Ora, l'azoto è comunemente usato per conservare il cibo e come fertilizzante.

Configurazione elettronica e valenze

In un atomo, gli elettroni riempiono i diversi livelli in base alle loro energie. I primi elettroni riempiono i bassi livelli di energia e poi passano a un livello di energia più elevato.

Il livello di energia più esterno in un atomo è noto come strato di Valencia e gli elettroni posizionati in questo strato sono noti come elettroni di Valencia.

Questi elettroni sono principalmente nella formazione di legami e nella reazione chimica con altri atomi. Pertanto, gli elettroni di Valencia sono responsabili di diverse proprietà chimiche e fisiche di un elemento.

Può servirti: ossido di stagno (ii): struttura, proprietà, nomenclatura, usi

L'azoto, come menzionato prima, ha un numero atomico di z = 7. Ciò implica che è riempito con elettroni ai loro livelli di energia, o configurazione elettronica, è 1s² 2s² 2 p³.

Ricorda che in natura, gli atomi cercano sempre di avere la configurazione elettronica di gas nobili, sia vincere, perdere o condividere elettroni.

Nel caso dell'azoto, il gas nobile che cerca di avere una configurazione elettronica è il neon, il cui numero atomico è z = 10 (1s² 2s² 2 p⁶) e l'elio, il cui numero atomico è z = 2 (1s²).

Le diverse forme che combinano azoto darà la tua valenza (o stato di ossidazione). Nel caso specifico dell'azoto, per essere nel secondo periodo della tabella periodica, non è in grado di espandere il suo strato di valenza come fanno gli altri elementi del loro gruppo.

Si prevede che tu abbia valenze di -3, +3 e +5. Tuttavia, l'azoto ha stati di Valencia che vanno da -3, come in ammoniaca e ammine, a +5, come in acido nitrico.

La teoria dei collegamenti di Valencia aiuta a spiegare la formazione dei composti, secondo la configurazione di azoto elettronico per un determinato stato di ossidazione. Per questo devi prendere in considerazione il numero di elettroni nello strato di Valencia e quanto manca per acquisire configurazione di gas nobile.

Composti di azoto

Dato il suo gran numero di stati di ossidazione, l'azoto può formare un gran numero di composti. In primo luogo, si deve ricordare che nel caso dell'azoto molecolare, per definizione, la sua valenza è 0.

Lo stato di ossidazione di -3 è uno dei più comuni per l'elemento. Esempi di composti con questo stato di ossidazione sono l'ammoniaca (NH3), le ammine (R3N), lo ione di ammonio (NH₄⁺), Imine (c = n-r) e nitrilos (c Tutto).

Può servirti: meniscus (chimica)

Lo stato di ossidazione -2, azoto è 7 elettroni nel suo strato di valenza. Questo numero dispari di elettroni nello strato di Valencia spiega perché i composti con questo stato di ossidazione hanno un collegamento a ponte tra due nitrogeni.

Esempi di composti con questo stato di ossidazione sono idragine (R₂-N-n-r₂) e Hydrazonas (c = N-N-R₂).

Nello stato di ossidazione -1, l'azoto è 6 elettroni nello strato di Valencia. Esempio di composti di azoto con questa valenza sono l'idrossil di ammina (R₂Noh) e gli azocompositi (rn = nr).

Negli stati di ossidazione positivi, l'azoto è generalmente collegato agli atomi di ossigeno che formano oxis, ossisale o ossicidi. Nel caso dello stato di ossidazione +1, l'azoto ha 4 elettroni nel suo strato di valenza.

Esempi di composti con questa valenza sono l'ossido dyitrogeno o il gas esilarante (n₂O) e i composti nitrosi (r = no).

Nel caso dello stato di ossidazione +2, è un esempio di ossido di azoto o ossido nitrico (NO), un gas incolore prodotto dalla reazione metallica con acido nitrico diluito. Questo composto è un radicale libero estremamente instabile, poiché reagisce con o₂ Nell'aria per formare il gas no₂.

Nitrito (n₂^-) in soluzione di base e acido nitroso (HNO₂) In soluzione acida, esempi di composti con stato di ossidazione +3 sono. Questi possono essere agenti ossidanti per produrre normalmente NO (g) o ridurre gli agenti per formare lo ione di nitrato.

Triossido di dinitrogen (N₂O₃) e il gruppo Nitro (R-NO₂) Esistono altri esempi di composti di azoto con Valencia +3.

Può servirti: vantaggi e svantaggi della chimica della salute

Biossido nitrico (no₂), o biossido di azoto, è un composto di azoto con Valencia +4. È un gas marrone generalmente prodotto dalla reazione di acido nitrico concentrato con molti metalli. Dimeriza per formare n₂O₄.

In +5 stato troviamo nitrati e acido nitrico, che sono agenti ossidanti nelle soluzioni acide. In questo caso, l'azoto ha 2 elettroni nello strato di Valencia, che sono in Orbital 2S. 

Ci sono anche composti come nitrosilazide e triossido di dyitrogen, dove l'azoto presenta diversi stati di ossidazione nella molecola.

Nel caso di Nitrosilazida (N₄O), l'azoto ha Valencia -1, 0, +1 e +2. E nel caso del triossido di dyitrogen, ha Valencia +2 e +4.

Nomenclatura dei composti di azoto

Data la complessità della chimica dei composti di azoto, la nomenclatura tradizionale non era sufficiente per nominarli e molto meno identificarli correttamente.

Ecco perché, tra le altre ragioni, che l'Unione internazionale della chimica pura e applicata (IUPAC) ha creato una nomenclatura sistematica in cui i composti sono nominati in base alla quantità di atomi contenenti.

Questo è benefico quando si chiamano ossidi di azoto. Ad esempio, l'ossido nitrico sarebbe chiamato monossido di azoto e ossido di azoto (NO), monossido di dyitrogen (N₂O).

Inoltre, nel 1919, il chimico tedesco Alfred Stock ha sviluppato un metodo per nominare i composti chimici basati sullo stato di ossidazione, che è scritto in numero romano bloccato tra parentesi.

Pertanto, ad esempio, l'ossido nitrico e l'ossido di azoto sarebbero chiamati azoto (II) e ossido di azoto (I) rispettivamente (Iupac, 2005).

Riferimenti

1. Stato di ossidazione dell'azoto (s.F.). Recuperato da KPU.AC.
2. Configurazioni di elettroni nella tabella periodica. Recuperato dalla chimica.MSU.Edu.