11 faits sur la structure et les caractéristiques de KNO3 Lewis

KNO3 est l'un des oxydants du carburant de fusée ayant une masse molaire de 101.1032 g/mol. Expliquons brièvement la structure de KNO3 lewis et les autres faits en bref ci-dessous.

La structure de KNO3 lewis ressemble au nitrate. Le contre-cation du nitrate peut être considéré comme un cation potassium, qui est lié à l'un des atomes O, et non à l'atome N central. Ainsi, le reste de la liaison et de l'hybridation sur le centre N reste le même car l'atome N est sp2 hybridé.

Dans la forme plane trigonale de KNO3, un atome d'oxygène est relié par une liaison simple à N, ainsi qu'à K, et l'autre atome O porte une charge négative. Concentrons-nous sur quelques points importants faits sur KNO3 comme la structure de Lewis, les électrons de valence et l'hybridation dans la section suivante avec des explications appropriées.

1.    Comment dessiner la structure de Lewis KNO3

KNO3 structure de lewis peut donner l'idée de la liaison de la molécule, des électrons de valence et de la disponibilité des électrons. Essayons de dessiner le KNO3 structure de lewis en quelques étapes.

Comptage des électrons de valence totaux –

Tout d'abord, nous devons calculer le nombre total d'électrons de valence pour KNO3. Donc, nous devons compter les électrons de valence pour les atomes individuels, puis les additionner. Ainsi, le total des électrons de valence présents dans le KNO3 structure de lewis est 1+5+(6*3) =24. Comme il y a trois atomes O présents.

Sélection de l'atome central -

Choisissez maintenant l'atome qui jouera l'atome central pour le KNO3 structure de Lewis. Le facteur décisif d'un atome central est la taille de l'atome ainsi que l'électronégativité. Le rayon atomique de N est plus grand que O, et N est également plus électropositif que O. Ainsi, N est choisi ici atome central.

Satisfaire à la règle de l'octet -

Ici, nous devons vérifier si tous les atomes obéissent ou non à la règle de l'octet en accumulant huit électrons dans leur couche de valence. Les électrons requis seront 2 + 8 + 8 + 8 + 8 = 34. Le nombre total d'électrons de valence est de 24. Ainsi, le nombre requis de liaisons dans KNO3 sera de ½ (34-24) = 5 liaisons.

Vérification de la valence –

Dans cette étape, nous avons joint chaque atome à l'atome central par le nombre requis de liaisons. Ici, le nombre requis de liaisons est de 7, mais le nombre total d'atomes est de 5, nous ajoutons donc plusieurs liaisons pour satisfaire la valence des atomes respectifs. Une double liaison est présente entre N et l'un des atomes O.

Attribuez les paires isolées -

Dans la dernière étape après avoir satisfait la valence des atomes respectifs, nous attribuons les paires isolées qui sont des électrons de valence supplémentaires présents dans la couche de valence. Dans cette molécule, les atomes O ne contiennent que des paires isolées.

Forme de la structure KNO3 lewis

Chaque molécule a sa propre forme particulière et cela dépend de la théorie VSEPR. KNO3 a également une forme géométrique. Nous pouvons maintenant discuter en détail de la forme de la structure KNO3.

La forme particulière de la molécule KNO3 est plane trigonale. Cette forme est soutenue par l'AX3 type de molécule. N est présent au centre du trigone et trois atomes O sont présents dans trois sommets différents de la géométrie. Cette forme est parfaite pour KNO3 pour éviter tout type de répulsion.

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KNO3 Forme de la structure de Lewis

Selon la théorie VSEPR, les molécules de type AX3 adoptent une forme trigonale bipyramidale ou planaire. Voici plus tard le meilleur installateur pour KNO3. L'atome K n'est pas directement attaché à l'atome central, mais plutôt connecté à l'un des O. Ainsi, K n'a aucune contribution dans ce type de forme, il se situe autour de N central uniquement.

Électrons de valence KNO3

Le nombre d'électrons impliqués dans la formation de liaisons présents dans l'orbitale de valence est appelé électrons de valence. Discutez maintenant en détail de la molécule KNO3.

La molécule KNO3 a 24 électrons de valence. K a 1, N a 5 et chaque atome O a 6 électrons de valence car ils appartiennent respectivement aux groupes IA, V et VIA dans le tableau périodique. Ainsi, leur configuration électronique en coquille de valence sera [Ar]4s1, [Il]2s22p3, [Il]2s22p4 pour K, N et O respectivement.

Calculez maintenant les électrons de valence globaux présents dans le KNO3 structure de lewis

  • Électrons de valence pour un atome de K = 1
  • Électrons de Valence pour un atome d'azote = 5
  • Électrons de valence pour trois atomes O = 6*3 = 18
  • Ainsi, le nombre total d'électrons de valence présents dans le KNO3 structure de lewis est, 1+5+18 = 24

paires isolées de structure de Lewis KNO3

Les paires isolées sont les électrons non liés présents dans l'orbite de valence des atomes respectifs. Parlons de quel atome contient des paires isolées dans la molécule KNO3.

Il y a un total de 7 paires de paires isolées présentes dans la molécule KNO3. Toutes les paires isolées appartiennent uniquement aux atomes O. Parce que tous les électrons de valence de l'atome N sont utilisés dans la formation de la liaison et qu'il n'y a pas d'électrons non liés disponibles. O est du groupe 16e élément et a des paires isolées.

Chaque atome O contient un nombre différent de paires isolées. Calculez maintenant les paires isolées.

  •  Les atomes O ont deux paires isolées qui sont doublement liées avec N
  • Un autre O a également deux paires isolées qui sont connectées au site K.
  • Une charge négative contenant des atomes O a trois paires isolées.
  • Ainsi, le total des paires isolées = 2+2+3 = 7 paires.

KNO3 lewis structure la charge formelle

La charge formelle peut prédire la charge dans une molécule qui peut apparaître sur un atome particulier. Nous calculons maintenant la charge formelle des atomes individuels de la molécule KNO3.

La charge formelle sur KNO3 n'est pas nulle. Parce que N et O sont chargés et partagent une liaison ionique partielle. Ainsi, ce montant de charge peut être prédit par la charge formelle. Pour calculer la charge formelle, nous devons supposer que N et O ont tous deux la même électronégativité.

La formule que nous pouvons utiliser ici, FC = Nv – Nl.p. -1/2 Nb.p.

L'accusation formelle terminée,

  • N = 5-0-(8/2) = +1,
  • double liaison O = 6-4-(4/2) = 0,
  • K-lié O = 6-4-(4/2) = 0,
  • le dernier O = 6-6-(2/2) = -1

Ainsi, la molécule est neutre car les charges négatives et positives peuvent neutraliser l'effet de charge.

Règle d'octet de structure de Lewis KNO3

Chaque atome suit la règle de l'octet en complétant son orbitale de valence après la formation d'une liaison covalente. La règle de l'octet KNO3 sera discutée ci-dessous.

K, N et O complètent leur orbitale de valence en formant des liaisons et en partageant des électrons avec un nombre approprié d'électrons. La configuration électronique de K, N et O est [Ar]4s1, [Il]2s22p3, et [Il]2s22p3 respectivement. Ainsi, ils ont besoin respectivement d'un, trois et deux électrons.

K est un élément de bloc s, il a donc besoin d'un électron de plus pour compléter son octet et il partage une liaison avec l'atome O. Le N central a besoin de trois électrons supplémentaires et il a formé trois liaisons avec trois O pour compléter l'octet. Chaque atome O complète son octet en partageant des électrons dans des liaisons covalentes.

Angle de liaison KNO3

Chaque molécule a son propre angle de liaison entre les atomes centraux et environnants pour une bonne orientation de l'arrangement. Discutons brièvement de l'angle de liaison KNO3.

L'angle de liaison de KNO3 est de 1200, quel angle de liaison parfait pour une molécule plane trigonale. Ainsi, il est clair qu'il n'y a pas de répulsion ou d'encombrement stérique pour la déviation de l'angle. La valeur de cet angle de liaison entre le fragment ONO. La valeur de l'angle interne également l'hybridation du N central.

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Angle de liaison KNO3

L'angle de liaison pour une molécule de type AX3 est de 1200 pour un plan trigone. La valeur ne dévie que lorsqu'il y a un encombrement stérique entre les atomes et les paires isolées. Mais dans la molécule KNO3, trois atomes O sont éloignés les uns des autres, il n'y a donc aucune chance d'encombrement et l'angle de liaison reste le même.

Résonance de la structure de Lewis KNO3

La délocalisation du nuage d'électrons via les différentes formes canoniques est connue sous le nom de résonance. La façon dont la délocalisation des électrons s'est produite dans la molécule KNO3 est discutée ci-dessous.

Une résonance s'est produite dans la molécule KNO3 du centre O riche en électrons au site N déficient en électrons. O porte une charge négative, il a donc suffisamment de nuages ​​​​d'électrons pour une délocalisation via les différentes formes canoniques de la molécule. La molécule est plane, la résonance se produit donc très facilement.

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Structures résonnantes KNO3

Les trois structures sont des formes canoniques différentes de la molécule KNO3. I et II sont similaires et ils ont plus de contribution à la résonance car ils ont plus de stabilité. Parce qu'ils ont plus de liaisons covalentes et une charge négative sur l'atome électronégatif. La structure III est la moins stable.

Hybridation KNO3

Pour qu'une liaison covalente ayant différentes orbitales excitées subisse une hybridation pour former une orbitale hybride équivalente. Discutez maintenant de l'hybridation de KNO3 en détail.

Le N central est sp2 hybridé car le nombre d'orbitales impliquées est de 3.

Structure  Valeur d'hybridationÉtat d'hybridation de l'atome central   Angle de liaison
luminaires Néon Del    2sp/sd/pd  1800
Planificateur trigone   3  sp2      1200
Tétraédrique   4sd3/ sp3     109.50
Bipyramidale trigonale5sp3j/dsp3     900 (axiale), 1200(équatorial)
Octaédrique  6sp3d2/ ré2sp3      900
Bipyramidale pentagonale  7sp3d3/d3sp3  900, 720
Tableau d'hybridation

                      

                                                                                   

Pourquoi et comment KNO3 est sp2 hybride ?

Si l'atome central d'une molécule est impliqué dans trois orbitales dans l'hybridation et ne forme qu'une liaison sigma, alors ce sera sp2 hybridé.

La formule utilisée pour l'hybridation est, H = 0.5(V+M-C+A), où H= valeur d'hybridation, V est le nombre d'électrons de valence dans l'atome central, M = atomes monovalents entourés, C=non. de cation, A=non. de l'anion. Ainsi, l'hybridation du N central dans KNO3 est, ½(5+0+0+1) = 3(sp2)

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Hybridation KNO3

Nous ne considérons que la liaison sigma dans l'hybridation, pas le π ou tout type de liaisons multiples. C'est la limitation de l'hybridation. Tous les atomes O sont directement attachés au N central, ils sont donc impliqués dans l'hybridation, pas le K, car il est connecté à l'un des atomes O.

KNO3 masse molaire

La masse molaire est la masse exacte de la molécule, y compris la masse molaire de ses atomes individuels. Calculons la masse molaire de KNO3.

La masse molaire de KNO3 est de 101.1032 g/mol. Cette valeur provient de la masse molaire et de la valeur de sommation des atomes individuels. La masse molaire est toujours définie en g/mol. Il est défini que combien de grammes de la molécule sont présents par mole.

Pourquoi et comment la masse molaire de KNO3 est de 101.1032 g/mol ?

Cette valeur exacte provient de la somme de la valeur de masse atomique d'un atome individuel. Calculez maintenant chaque masse molaire séparément.

  • La valeur de masse atomique de K est 39.0983
  • La masse atomique de N est 14.0067
  • La masse atomique de O est 15.999
  • Maintenant, il y a trois atomes o présents, donc la masse molaire de la molécule KNO3 est de 39.0983 + 14.0067 + (15.999*3) = 101.1032 g/mol.
  • Le calcul est fait pour 1 mole de la composition

Ainsi, à partir du calcul ci-dessus, nous pouvons conclure qu'il y a 101.1032 g de KNO3 présents dans 1 mol. Ainsi, pour une réaction 1: 1 de KNO3 et de toute autre molécule, nous devons prendre 101.1032 g de molécule de KNo3.

KNO3 est-il un électrolyte?

Lorsqu'une molécule est ionisée dans l'eau et conduit l'électricité, elle doit être appelée électrolyte. Voyez maintenant si KNO3 est un électrolyte ou non.

KNO3 est un électrolyte. Il peut conduire l'électricité dans sa solution aqueuse. Le mode d'électricité transmis n'est pas si élevé qu'il se comporte donc comme un électrolyte modéré. KNO3 est un sel et chaque sel est un électrolyte.

Pourquoi et comment KNO3 est un électrolyte ?

KNO3 peut être ionisé dans la solution aqueuse pour transporter l'électricité.

KNO3 est un électrolyte car il s'ionise sous forme de K+ et non3- dans la solution aqueuse. La mobilité de K+ est si élevé en raison de la charge ionique et le nitrate est également un meilleur anion de conductance électrique, car il y a une présence de résonance avec le nitrate et des atomes O électronégatifs sont présents.

Ainsi, lorsque KNO3 est dissous dans la solution aqueuse, il est ionisé pour former le cation et les anions respectifs. Pour cette raison, la solution se charge et transporte de l'électricité, de sorte que KNO3 peut se comporter comme un électrolyte.

Synthèse KNO3 structure de lewis

KNO3 est un sel solide cristallin de couleur blanche dans son état physique. Le point d'ébullition, ainsi que le point de fusion, sont très élevés, respectivement d'environ 653 K et 607 K.

  • La méthode synthétique de préparation de KNO3 associe le nitrate d'ammonium à l'hydroxyde de potassium.
  • NH4NON3(aq) + KOH(aq) =NH3(g) + KNO3(aq) + H2O(l)
  • Un autre procédé consiste, sans former d'ammoniac comme sous-produit, à faire réagir du nitrate d'ammonium avec du chlorure de potassium.
  • NH4NON3(aq) + KCl(aq) =NH4Cl(aq) + KNO3(aq)

KNO3 a une structure cristalline orthorhombique sous sa forme de réseau et à des températures plus élevées, il se transforme en trigone.

Conclusion

La molécule KNO3 est une molécule d'électrolyte forte, sa solution aqueuse conduit l'électricité. C'est une molécule covalente partiellement chargée.

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