Som känt kan kväve bilda 3 bindningar baserat på oktettregel, eftersom den har 5 valenselektroner. Det betyder att det behöver 3 obligationer.
Å andra sidan, varför ibland bildar kväve 4 bindningar?
Kommentarer
- Eftersom ensamma par kan skapa dipolära bindningar …
- Titeln och frågan är något osammanhängande. Frågan är ganska trivial, medan titeln är ganska intressant. Om det här är ungefär maximalt antalet obligationer, skulle jag svara att jag såg en struktur med 7.
- @andselisk True, men den ursprungliga titeln (före redigeringen) var jämn mer intressant;)
- @paracetamol Ah, det mäktiga natriumet. Förmodligen bör OP klargöra vad som förväntas exakt från svaret.
- För kväve är den rikaste samordningsmiljön jag känner till ett utjämnat trigonal prisma, C.N. 7 (Costa, M.; Della Pergola, R.; Fumagalli, A.; Laschi, F.; Losi, S.; Macchi, P.; Sironi, A.; Zanello, P. Inorg. Chem. 2007, 46 ( 2), 552–560. DOI 10.1021 / ic0608288). Men det här är ett ganska icke-standardfall eftersom $ \ ce {N} $ -atomen är instängd i en metallram.
Svar
Jag skulle vilja försöka svara på frågan från titeln angående det maximala antalet atomer som kväve kan binda till, och även utvidga min kommentar något.
Metallnitridokomplex är allmänt kända för att ha upp till 6 metallcentra bundna med en enda överbryggande $ \ ce {N3 -} $ ion, belägen i ett oktaedrisk hålrum. bidrar med 5 elektroner, och resten tillhandahålls av grupp 9 och 10 metaller som är elektronrika (vanligtvis $ \ ce {Rh} $, $ \ ce {Ir} $).
Det finns några få undantag där formell CN för kväve är 7: komplex av litiumamider baserade på $ \ ce {\ {Li14N10 \} ^ {6 -}} $ klusterramverk [1,2] och en inkludering nitridokluster $ \ ce { \ {Co2RhN2 \} ^ {3 -}} $ [3]. Tyvärr i båda kristallstrukturerna [1,2] med 6- och 7-faldiga koordinerade kväve av $ \ ce {N-Ar} $ gro ups de är starkt störda. Struktur [3] är mer lämplig för representationen.
tris (Tetramethylammonium) ($ \ mu_7 $ -nitrido) – ($ \ mu_6 $ -nitrido ) -decakis ($ \ mu_2 $ -carbonyl) -undecacarbonyl-deca-cobalt-rodium (I) $ \ ce {[Co10RhN2 (CO) 21] ^ 3 -} $ [3] innehåller två icke-ekvivalenta 6- och 7-faldiga koordinerade kväveatomer ($ \ mathrm {N2} $ respektive $ \ mathrm {N1} $), som delar ett triangulärt ansikte:
$ \ color {# 909090} {\ Large \ bullet} ~ \ ce {C} $; $ \ color {# 3050F8} {\ Large \ bullet} ~ \ ce {N} $; $ \ color {# FF0D0D} {\ Large \ bullet} ~ \ ce {O} $; $ \ color {# F090A0} {\ Large \ bullet} ~ \ ce {Co} $; $ \ color {# 0A7D8C} {\ Large \ bullet} ~ \ ce {Rh} $;
Wireframe-modell för klusterkärna utan karbonylligander:
Atom $ \ mathrm {N1} $ med CN 7 är samordnad med 6 kobolt och 1 rodium, vilket bildar ett avgränsat trigonalt prisma. Intressant nog är $ \ mathrm {Co1} $ en capping atom, inte rodium:
N1 SYMM Co5 Co4 Co6 Co3 Co2 Rh1 Co1 Co5 1.90 I - - - - - - - Co4 1.91 I 135.0 - - - - - - Co6 1.92 I 79.5 80.2 - - - - - Co3 1.98 I 129.7 85.1 80.2 - - - - Co2 2.00 I 82.3 140.2 128.4 75.4 - - - Rh1 2.18 I 80.7 81.1 128.3 144.9 95.3 - - Co1 2.43 I 143.5 70.3 136.5 66.4 70.1 78.6 - Båda interstitiella kväven spelar rollen som interna ligander som ger klustervalenselektroner (CVE ), men bidrar inte till steriskt hinder mellan yttre ligander såsom karbonyler, vilket gör klustret mer stabilt [4, kap. 1.18]
Bibliografi
- Armstrong, DR ; Barr, D.; Clegg, W.; Drake, SR; Singer, RJ; Snaith, R.; Stalke, D.; Wright, DS Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1991 , 30 (12), 1707–1709. DOI 10.1002 / anie .199117071 .
- Armstrong, DR; Ball, SC; Barr, D.; Clegg, W.; Linton, DJ; Kerr, LC; Moncrieff, D.; Raithby, PR; Singer , RJ; Snaith, R.; Stalke, D.; Wheatley, AEH; Wright, DS J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2002 , 0 (12), 2505–2511. DOI 10.1039 / B107970K .
- Costa, M .; Della Pergola, R .; Fumagalli, A .; Laschi, F .; Losi, S .; Macchi, P .; Sironi, A .; Zanello, P. Inorg. Chem. 2007 , 46 (2), 552–560. DOI 10.1021 / ic0608288 .
- Metallkluster inom kemi ; Oro, L. A., Braunstein, P., Raithby, P. R., Eds .; Wiley-VCH: Weinheim; New York, 1999. ISBN 978-3-527-29549-4.
Svar
Kväve har tre elektroner i sin 2p-omlopp. Därför kan den bilda tre bindningar genom att dela sina tre elektroner. Den kan inte acceptera fler elektroner men här bildar den den fjärde bindningen.
Kväve har ett enda par elektroner i sin 2s-omlopp. Det kan donera detta elektronpar för att bilda en koordinatbindning. Denna koordinatbindning som kväve bildar genom att donera sitt elektronpar till den lediga banan i andra atomer är hur den kan bilda 4 bindningar.