Почему азот двухатомный? (+ 3 удивительных факта, которые стоит знать)

Азот представляет собой двухатомную молекулу, то есть он состоит из двух атомов азота, химически связанных друг с другом. Его химическая формула — _N2 .

Ну, это был просто простой ответ. Но есть еще несколько вещей, которые нужно знать по этой теме, которые сделают вашу концепцию более ясной.

Итак, давайте перейдем непосредственно к делу.

Пояснение: Почему молекула азота двухатомная?

Азот (N2) представляет собой двухатомную молекулу, поскольку между двумя атомами азота имеется очень прочная тройная связь. Эта связь образуется за счет совместного использования шести электронов между двумя атомами, что придает молекуле очень высокую энергию связи и стабильность.

Электронная конфигурация азота (атомный номер 7) — 1s ² 2s ² 2p ³ с пятью валентными электронами на внешней оболочке. Для получения стабильной конфигурации азот должен приобрести три электрона или потерять пять, что энергетически невыгодно.

Однако, разделив электроны с другим атомом азота, два атома могут достичь стабильной конфигурации с восемью валентными электронами (правило октетов). Такое совместное использование приводит к образованию тройной связи между двумя атомами азота, которая является самой прочной связью, обнаруженной в любой двухатомной молекуле.

Тройная связь между атомами азота очень стабильна, и для ее разрыва требуется большое количество энергии. Эта стабильность объясняет, почему газообразный азот очень инертен и часто используется в качестве инертного газа в промышленности.

Существует ли одноатомный азот?

Да, одноатомный азот, обозначаемый буквой N, существует, но он редок и очень реакционноспособен. Он образуется, когда газообразный азот (N2) подвергается воздействию очень высоких температур, например, во время ударов молнии, ядерных взрывов или высокотемпературной плазмы.

Однако при комнатной температуре и давлении подавляющее большинство азота существует в виде молекул N2, которые гораздо более стабильны, чем одноатомный азот.

Это связано с тем, что тройная связь между атомами азота в N2 обеспечивает очень высокую энергию связи, для разрыва которой требуется большое количество энергии.

Одноатомный азот очень реакционноспособен, поскольку он имеет только пять валентных электронов и стремится получить или потерять электрон для достижения более стабильной конфигурации.

В результате одноатомный азот часто встречается в очень реакционноспособных соединениях, таких как оксиды азота (NOx) или аммиак (NH3).

Как атомы азота соединяются, образуя двухатомную молекулу?

Атомы азота связываются, образуя двухатомную молекулу посредством ковалентной связи. Два атома азота имеют общие электроны, образуя прочную тройную связь, которая удерживает атомы вместе в двухатомной молекуле, газообразном азоте (N2).

Связь происходит за счет перекрытия крайних атомных орбиталей двух атомов азота. Каждый атом азота имеет пять валентных электронов, расположенных в подоболочке 2p.

Когда атомы приближаются друг к другу, 2p-орбитали каждого атома перекрываются, образуя три молекулярные орбитали: одну связывающую и две разрыхляющие.

Связующая орбиталь возникает в результате конструктивной интерференции двух 2p-орбиталей, что позволяет двум атомам совместно использовать пару электронов и образовывать ковалентную связь. Эта связывающая орбиталь имеет более низкую энергию, чем исходные атомные орбитали, и поэтому более стабильна.

Две разрыхляющие орбитали возникают в результате деструктивного взаимодействия двух 2p-орбиталей. Эти орбитали имеют более высокую энергию, чем исходные атомные орбитали, и поэтому менее стабильны.

Образующаяся молекула N2 имеет тройную связь, состоящую из одной сигма-связи и двух пи-связей. Тройная связь очень прочная, и для ее разрыва требуется большое количество энергии.

Эта стабильность делает газообразный азот очень инертным веществом, поэтому его часто используют в качестве инертного газа.

дальнейшее чтение

Почему фтор двухатомный?
Почему бром двухатомный?
Почему кислород двухатомный?
Является ли сера двухатомной?
Почему йод двухатомный?