Por que o nitrogênio é diatômico? (+3 fatos surpreendentes para saber)

O nitrogênio é uma molécula diatômica, o que significa que é composta de dois átomos de nitrogênio quimicamente ligados entre si. Sua fórmula química é N2 .

Bem, essa foi apenas uma resposta simples. Mas há mais algumas coisas que você deve saber sobre esse assunto que deixarão seu conceito muito claro.

Então, vamos direto ao assunto.

Principais conclusões: Por que o nitrogênio é diatômico?

  • O nitrogênio é uma molécula diatômica , constituída por dois átomos de nitrogênio quimicamente ligados por uma ligação tripla.
  • O nitrogênio monoatômico (N) existe, mas é raro e muito reativo.
  • Os átomos de nitrogênio se ligam para formar uma molécula diatômica por meio de uma ligação covalente , compartilhando elétrons e formando uma ligação tripla.
  • A ligação tripla do gás nitrogênio é muito forte e estável, tornando-o uma substância não reativa frequentemente usada como gás inerte.

Explicação: Por que o nitrogênio é uma molécula diatômica?

O nitrogênio (N2) é uma molécula diatômica porque possui uma ligação tripla muito forte entre os dois átomos de nitrogênio. Essa ligação é formada pelo compartilhamento de seis elétrons entre os dois átomos, o que confere à molécula uma energia de ligação muito alta e estabilidade.

A configuração eletrônica do nitrogênio (número atômico 7) é 1s 2 2s 2 2p 3 , com cinco elétrons de valência em sua camada mais externa. Para obter uma configuração estável, o nitrogênio deve ganhar três elétrons ou perder cinco, o que é energeticamente desfavorável.

No entanto, ao compartilhar elétrons com outro átomo de nitrogênio, os dois átomos podem atingir uma configuração estável com oito elétrons de valência (a regra do octeto). Esse compartilhamento resulta em uma ligação tripla entre os dois átomos de nitrogênio, que é a ligação mais forte encontrada em qualquer molécula diatômica.

A ligação tripla entre os átomos de nitrogênio é muito estável e requer uma grande quantidade de energia para quebrá-la. Esta estabilidade explica porque o gás nitrogênio é pouco reativo e é frequentemente usado como gás inerte em aplicações industriais.

Existe nitrogênio monoatômico?

Sim, existe nitrogênio monoatômico, escrito N, mas é raro e muito reativo. Ele se forma quando o gás nitrogênio (N2) é exposto a temperaturas muito altas, como durante quedas de raios, explosões nucleares ou plasmas de alta temperatura.

No entanto, à temperatura e pressão ambientes, a grande maioria do nitrogênio existe como moléculas de N2, que são muito mais estáveis que o nitrogênio monoatômico.

Isso ocorre porque a ligação tripla entre os átomos de nitrogênio no N2 fornece uma energia de ligação muito alta, que requer uma grande quantidade de energia para ser quebrada.

O nitrogênio monoatômico é muito reativo porque possui apenas cinco elétrons de valência e busca ganhar ou perder um elétron para atingir uma configuração mais estável.

Como resultado, o nitrogênio monoatômico é frequentemente encontrado em compostos muito reativos, como óxidos de nitrogênio (NOx) ou amônia (NH3).

Como os átomos de nitrogênio se ligam para formar uma molécula diatômica?

Os átomos de nitrogênio se ligam para formar uma molécula diatômica por meio de uma ligação covalente. Os dois átomos de nitrogênio compartilham elétrons para formar uma forte ligação tripla, que mantém os átomos juntos na molécula diatômica, o gás nitrogênio (N2).

A ligação ocorre através da sobreposição dos orbitais atômicos mais externos dos dois átomos de nitrogênio. Cada átomo de nitrogênio possui cinco elétrons de valência, localizados na subcamada 2p.

Quando os átomos se aproximam, os orbitais 2p de cada átomo se sobrepõem, formando três orbitais moleculares: um orbital de ligação e dois orbitais anti-ligação.

O orbital de ligação resulta da interferência construtiva dos dois orbitais 2p, o que permite que os dois átomos compartilhem um par de elétrons e formem uma ligação covalente. Este orbital de ligação tem energia mais baixa que os orbitais atômicos originais e, portanto, é mais estável.

Os dois orbitais antiligantes resultam da interferência destrutiva dos dois orbitais 2p. Esses orbitais têm energia mais alta que os orbitais atômicos originais e, portanto, são menos estáveis.

A molécula de N2 resultante possui uma ligação tripla, consistindo em uma ligação sigma e duas ligações pi. A ligação tripla é muito forte e requer uma grande quantidade de energia para ser quebrada.

Esta estabilidade torna o gás nitrogênio uma substância pouco reativa, razão pela qual é frequentemente usado como gás inerte.

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