질소 Valencias 전자 구성 및 복합 재료



그 질소 원자가 그들은 암모니아와 아민에서와 같이 -3에서부터 질산에서와 같이 +5까지 다양합니다 (Tyagi, 2009). 이 요소는 다른 것과 마찬가지로 원자가를 확장하지 않습니다..

질소 원자는 주기율표의 원자 번호 7과 15 족 (이전 VA)의 첫 원소 인 화학 원소이다. 이 그룹은 질소 (N), 인 (P), 비소 (As), 안티몬 (Sb), 비스무트 (Bi) 및 moscovium (Mc).

원소들은 분명히 화학적으로 서로 구별되지만, 화학적 인 행동에서 특정한 일반적인 유사성을 공유합니다. 이러한 유사점은 원자의 전자 구조의 일반적인 특성을 반영한다 (Sanderson, 2016).

질소는 거의 모든 단백질에 존재하며 생화학 적 응용과 산업 응용 분야에서 중요한 역할을합니다. 질소는 다른 질소 원자와 다른 원소와 삼중 결합을 형성하는 능력 때문에 강한 결합을 형성한다..

따라서 질소 화합물에는 많은 양의 에너지가 존재합니다. 100 년 전에는 질소에 대해 알려진 것이 거의 없었습니다. 지금, 질소는 일반적으로 음식을 보존하고 비료로 사용됩니다 (Wandell, 2016).

전자 구성 및 원자가

원자에서, 전자는 에너지에 따라 다른 레벨을 채 웁니다. 첫 번째 전자는 낮은 에너지 준위를 채운 다음 높은 에너지 준위로 이동합니다..

원자에서 가장 외부 에너지 준위는 원자가 껍질로 알려져 있으며,이 껍질에있는 전자는 원자가 전자.

이 전자들은 주로 결합의 형성과 다른 원자들과의 화학 반응에서 발견된다. 그러므로, 원자가 전자는 원소의 다른 화학적 및 물리적 특성을 담당한다 (Valence Electrons, S.F.).

질소는 앞서 언급했듯이 Z = 7의 원자 번호를 가지고있다. 이것은 당신의 전자 레벨, 또는 전자 구성을 채우는 전자가 1S임을 의미합니다.2 2S2 2P3.

본질적으로 원자는 항상 전자를 얻거나 잃거나 공유함으로써 고귀한 가스의 전자 배열을 추구한다는 점을 기억해야한다.

질소의 경우, 전자 배치를 추구하는 희귀 가스는 네온이며, 그 원자 번호는 Z = 10 (1S2 2S2 2P6) 및 원자 번호가 Z = 2 인 헬륨 (1S2) (Reusch, 2013).

질소가 결합되어야하는 다른 방법은 그것에게 원자가 (또는 산화 상태)를 줄 것이다. 주기율표의 두 번째 기간에있는 특정 질소의 경우 그룹의 다른 요소와 마찬가지로 원자가 층을 확장 할 수 없습니다.

-3, +3, +5의 원자가를 가질 것으로 예상됩니다. 그러나 질소는 질산에서와 같이 암모니아와 아민에서와 같이 -3에서부터 +5까지의 원자가 상태를가집니다. (Tyagi, 2009).

원자가 결합 이론은 주어진 산화 상태에 대한 질소의 전자 배열에 따라 화합물의 형성을 설명하는 데 도움이된다. 이를 위해 우리는 원자가 층의 전자 수와 희가스 가스 구성을 얻기 위해 어느 정도가 필요한지 고려해야합니다.

질소 화합물

많은 수의 산화 상태가 주어지면, 질소는 많은 수의 화합물을 형성 할 수 있습니다. 첫 번째 예에서, 우리는 분자 질소의 경우 정의상 그 원자가가 0이라는 것을 기억해야한다..

-3의 산화 상태는 원소에 대해 가장 일반적인 것 중 하나이다. 이 산화 상태의 화합물의 예로는 암모니아 (NH3), 아민 (R3N), 암모늄 이온 (NH)4+), 이민 (C = N-R) 및 니트릴 (C≡N).

산화 상태 -2는 원자가 껍질에 7 개의 전자를 남긴다. 원자가 껍질에있는이 홀수의 전자는 왜이 산화 상태의 화합물이 두 개의 질소 사이에 가교 결합을하는지 설명합니다. 이러한 산화 상태를 갖는 화합물의 예는 히드라진 (R2-N-N-R2) 및 히드라 존 (C = N-N-R)2).

산화 상태 -1에서 질소는 원자가 껍질에 6 개의 전자를 남긴다. 이 원자가를 갖는 질소 화합물의 예로는 히드 록실 아민 (R2NOH) 및 아조 화합물 (RN = NR).

양성 산화 상태에서 질소는 보통 산소 원자와 결합하여 산화물, 옥솔 또는 옥시 산을 형성합니다. +1 산화 상태의 경우, 질소는 원자가 껍질에 4 개의 전자를 가지고있다..

이 원자가를 갖는 화합물의 예는 일산화이 질소 또는 웃음 기체 (N2O) 및 질소 화합물 (R = NO) (Reusch, Oxidation of States of Nitrogen, 2015).

산화 상태가 +2 일 경우, 일례는 질소 산화물 또는 산화 질소 (NO)이며, 금속과 묽은 질산의 반응에 의해 생성되는 무색의 기체이다. 이 화합물은 O와 반응하기 때문에 매우 불안정한 자유 라디칼입니다.2 NO 가스를 형성하는 공기 중에서2.

아질산염 (NO2-) 및 아질산 (HNO2)은 +3 산화 상태를 갖는 화합물의 예이다. 이들은 질산염 이온을 형성하기 위해 NO (g) 또는 환원제를 정상적으로 생산하는 산화제 일 수있다..

삼산화이 질소 (N2O3) 및 니트로 기 (R-NO2)는 +3 가의 질소 화합물의 다른 예이다.

이산화질소 (NO2) 또는 이산화질소는 원자가 +4의 질소 화합물이다. 그것은 일반적으로 농축 된 질산과 많은 금속의 반응에 의해 생성 된 갈색 가스이다. N을 형성하기 위해 이량화한다.2O4.

+5 상태에서 우리는 산성 용액에서 산화제 인 질산염과 질산을 발견합니다. 이 경우, 질소는 2S 궤도에있는 원자가 껍질에 2 개의 전자를 가지고 있습니다. (질소의 산화 상태, S.F.).

또한 니트로 실라 지드 (nitrosilazide)와 삼산화이 질소 (dinitrogen trioxide)와 같은 화합물이 있는데, 여기서 질소는 분자 내에 여러 가지 산화 상태를 갖는다. 니트로 실라 지드 (N4O) 질소는 원자가 -1, 0, + 1 및 +2를 가지며; 삼산화이 질소의 경우에는 +2와 +4의 원자가를 갖는다.

질소 화합물의 명칭

질소 화합물의 화학적 인 복잡성을 감안할 때 전통적 명명법으로는 이름을 밝히지 못했으며 적절하게 식별 할 수 없었습니다. 그래서 다른 이유로 국제 순수 및 응용 화학 조합 (IUPAC 약어)은 화합물에 포함 된 원자의 양에 따라 이름이 붙여진 체계적인 명명법을 만들었습니다.

이는 질소 산화물 명명에있어 유익합니다. 예를 들어 일산화 질소는 일산화 질소 및 일산화 질소 (NO) 일산화 질소 (N)2O).

또한, 1919 년 독일의 화학자 알프레드 스톡은 괄호 안에 로마 숫자로 작성된 산화 상태에 기초한 화학적 화합물을 명명하는 방법을 개발 하였다. 따라서 예를 들어 일산화 질소와 아산화 질소는 각각 질소 산화물 (II)과 질소 산화물 (I)이라고 불릴 것이다 (IUPAC, 2005).

참고 문헌

  1. (2005). 무기 화학의 명칭 IUPAC 권고안 2005. iupac.org에서 검색 함.
  2. 질소의 산화 상태. (S.F.). kpu.ca에서 회복.
  3. Reusch, W. (2013 년 5 월 5 일). 주기율표의 전자 구성. chemistry.msu.edu에서 가져온.
  4. Reusch, W. (2015, 8 월 8 일). 질소의 산화 상태. chem.libretexts.org에서 검색 함.
  5. Sanderson, R. T. (2016, 12 월 12 일). 질소 그룹 원소. britannica.com에서 회복.
  6. Tyagi, V. P. (2009). 필수 화학 XII. 뉴 델리 : Ratna Sagar.
  7. 원자가 전자. (S.F.). chemistry.tutorvista.com에서 회복.
  8. Wandell, A. (2016, 12 월 13 일). 질소 화학. chem.libretexts.org에서 검색 함.