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Titolo: Configurazione elettronica ione N+

La configurazione elettronica esterna dell'azoto è 2s^2 2p^3
quella dello ione N+ è 2s^1 2p^3, ora perchè quella dello ione non è
2s^2 2p^2 ?
Per lo ione non sarebbe più facile perdere un elettrone 2p che uno 2s
che si trova ad energia più bassa ?
 
Ciao

 Ciao
 
 

 ha scritto nel messaggio 
news:aa0c568d-9b39-4c97...@u28g2000yqb.googlegroups.com...

L'orbitale 2s^2  ed i tre orbitali 2p^3 dell'azoto possono disporsi in modo
da dare origine a 4 orbitali ibridi sp^3. Questi orbitali sp^3 sono diretti
verso i vertici di un tetraedro regolare. Tre di questi 4 orbitali ibridi
sp^3 contengono un solo elettrone. Il quarto orbitale ibrido contiene due
elettroni, provenienti dall'orbitale 2s^2.
Questo fatto rende l'atomo di azoto una sorgente di elettroni per atomi e
molecole (acidi) in cerca di elettroni. E' questo fatto che conferisce
all'ammoniaca la sue
 proprietà basiche          : NH3
ed è proprio questo orbitale  :  (originariamente 2s^2) che mette in comune
i suoi due elettroni con un'acido per dare lo ione ammonio
 
H(+)  +  :NH3   ------>    (+) NH4
 
Ciao
e.b.
 
 

 Ciao
 
Ciao
Patrizio

 che si trova ad energia più bassa ?
 
In effetti la cosa è abbastanza strana,
.........
........
.........
 
ciao
Soviet
 
Caro Cu Curucu Cu Paloma,
Bisogna ragionare in termini di orbitali, non solo di configurazione 
elettronica, altrimenti non si cava un ragno dal buco.
La meccanica quantistica ha calcolato delle espressioni matematiche, 
chiamate equazioni d'onda, che danno la probabilità di trovare un elettrone 
in una regione dello spazio, intorno al nucleo, chiamata orbitale. Ogni 
orbitale può contenere , al massimo 2 elettroni.
 
Per il livello 2, che è quello su cui si sta discutendo, la teoria prevede 
un orbitale 2s e tre orbitali 2p.(px py pz).
 
Confrontiamo gli orbitali di N e C
 
N      2s (2 e)     2px(1 e)     2py(1 e)    2pz(1 e)
 
C      2s(2 e)      2px(1 e)     2py(1 e)    2pz(0 e)
.
Anche il C può andare incontro ad un ibridizzazione sp^3 per la quale un 
elettrone dell'orbitale 2s passa nell'orbitale 2pz dando origine a quattro 
orbitali ibridi sp^3.tutti uguali e diretti verso  il centro di un tetraedro
 
C     sp^3(1 e)    sp^3(1 e)    sp^3(1 e)    sp^3(1 e)
 
Per l' N ( di cui ho già parlato) avremo
 
N     sp^3(2 e)    sp^3(1 e      sp^3(1 e)    sp^3(1 e)
 
Con ciò le stranezze spariscono.
 
Ciao
Emilio
 
 
 
 

 che si trova ad energia più bassa ?
 
Ma stai parlando davvero di N(+), ovvero di un atomo di azoto a cui
è stato strappato via un elettrone?
 
Uhm... mi sa che la chimica che insegnano oggi in diverse scuole sia una
chimica che non ha alcuna attinenza con la realtà. Infatti probabilmente
intendevi lo ione ammonio NH4(+)
 
In tal caso, sappi che l'energia degli orbitali in molecole-ioni non va
valutata solo con astratti schemi di livello, ma bisogna anche considerare
come sono distribuiti spazialmente gli elettroni.
 
Ebbene, con 4 idrogeni legati a un azoto (che così ha l'ottetto completo):
 
  H   H
   : :
    N (+)
   : :
  H   H
 
la configurazione spaziale che minimizza la repulsione fra gli elettroni
è quella in cui i quattro legami N-H puntano ai vertici di un tetraedro,
cosa che implica ibridazione sp3 e quindi la configurazione elettronica
esterna di N in NH4(+) è in realtà: 2(sp3)^4
 
Bye,
 
  *GB* 
 
 

 
http://physics.nist.gov/PhysRefData/DFTdata/Tables/07N.html
 
 
Ma infatti lì è riportato:  7 N+  [He] 2s2 2p2
 
Tuttavia io teoricamente dissento. E' vero che gli elettroni possono
formare coppie di spin opposto e disporsi in due orbitali, e quindi
in un orbitale 2s e un orbitale 2p, ma secondo me c'è meno repulsione
se si dispongono in due orbitali ibridi 2sp diametralmente opposti:
 
  :N:
  (+)
 
Bye,
 
  *GB* 
 
 

 Credo di non avere capito bene
 
Dovresti saperlo che io sono un po' eterodosso... :-)
 
Bye,
 
  *GB* 
 
 

 Quare id facias, nescio, lol
 
  sed fieri sentio et excrucior.
 
Sadomasoviet!  :-)
 
Bye,
 
  *GB* 
 
 

 mentre dà torto al suo professore (2s1 2p3).
 
lol. Non ci ho fatto caso. Tra l'altro pure io mi sono 
arrampicato sugli specchi, in certa misura, per 
razionalizzare s1p3 che poi invece alla luce dei fatti non 
si è rivelato manco corretto.
 
Cmq potrebbero essere molto vicini in energia. Bisognerebbe, 
ma non ho assolutamente voglia, trovare un dato 
spettroscopico, che lunghezza d'onda è associata a quella 
benedetta promozione. Potrebbe essere abbastanza poco 
energetica, ad indicare che lo stato a molteplicità 4 (alto 
spin, "alta" energia) non è poi molto meno stabile di quello 
a molteplicità 2 (basso spin, indicato dal NIST come 
fondamentale di +N).
 
Poi da dove lo hai capito che anche il suo professore 
indicava preferito s1p3 ? Io non evinco manco questo ...
ciao
Soviet


 ha scritto nel messaggio 
news:aa0c568d-9b39-4c97...@u28g2000yqb.googlegroups.com...
La configurazione elettronica esterna dell'azoto č 2s^2 2p^3
quella dello ione N+ č 2s^1 2p^3, ora perchč quella dello ione non č
2s^2 2p^2 ?
Per lo ione non sarebbe piů facile perdere un elettrone 2p che uno 2s
che si trova ad energia piů bassa ?
 
Ciao
 
Caro Paolo,
Sei stato tirato in ballo. Sarebbe bello un chiarimento da parte tua.
Ciao
Emilio 
 
 

Salve,
per ione N+ intendevo, più che lo ione isolato, l'azoto quando si lega
in una molecola con altri atomi, spesso lo fa nella forma N+
 
Ciao a tutti


:-) Ok, smerdato in sala mensa.
Quanto sono ottimista ...
 
Soviet
 

 tetraedro
va sostituita con la frase
 orbitali ibridi sp^3.tutti uguali e diretti verso  i vertici di un 
tetraedro
 
 
 

 si lega in una molecola con altri atomi, spesso lo fa nella forma N+
 
Mi sembra che tu non abbia le idee molto chiare al riguardo.
Pertanto adesso provo ad esporti la cosa con parole mie.
 
L'azoto ha la configurazione 1s^2 | 2s^2 2p^3 (uso la barra per separare
gli elettroni interni da quelli del guscio di valenza), e quindi possiede
5 elettroni nel guscio di valenza. Gliene servono altri 3 per raggiungere
l'ottetto (configurazione di un gas nobile, in questo caso Ne), quindi
di norma l'azoto è trivalente e forma 3 legami covalenti singoli,
o uno singolo e uno doppio, oppure un legame triplo (come in N2).
 
Tuttavia in tutte quelle configurazioni avanza sempre una coppia
elettronica isolata (responsabile della deformazione della geometria da
tetraedrica a piramidale), per cui esistono composti in cui tale coppia
si spinge fuori verso un catione tipo H+ (come nell'ammonio) o anche
viene tirata fuori da un atomo di ossigeno (N-ossidi). In questi casi
la geometria molecolare si regolarizza, ma non si può proprio parlare
di catione N+ (che esiste solo in condizioni estreme di gas rarefatto
ionizzato, e non certo nelle normali molecole).
 
Nell'ammonio NH4(+)
 
  H   H
   : :
    N    (+)
   : :
  H   H
 
(figura con righe di distanziamento per chi non usa font monospazio)
_________
__H___H__
___:_:___
____N____(+)
___:_:___
__H___H__
 
cinque degli elettroni di valenza vengono dall'N e tre dagli idrogeni,
per un totale di 8 (come in Ne) intorno all'azoto e 2 (come in He)
per ciascun idrogeno, quindi quella molecola è stabile. Da dove viene
la carica positiva? Dal fatto che uno degli idrogeni non ha contribuito
elettroni (prima era un catione H+) e quindi nell'ammonio c'è un protone
in più del totale degli elettroni. A causa della forma della molecola,
con gli elettroni distribuiti in identica misura nei quattro legami N-H,
tale carica si localizza sull'azoto centrale, che però non è uno ione N+
visto che è legato covalentemente con 4 atomi di H. Nota che i numeri di
ossidazione sono -3 per l'azoto e +1 per ogni idrogeno, esattamente come
in NH3.
 
E qual è la configurazione elettronica? La geometria è un tetraedro con
quattro orbitali ibridi sp^3. Gli elettroni dell'azoto vanno come segue:
 
Nell'atomo N isolato:
 
   orbitali:  1s   |   2s    2p_x  2p_y  2p_z
  elettroni:   2   |    2     1     1     1
 
In molecole NH3, NH4(+) e altre con geometria tetraedrica o piramidale:
 
   orbitali:  1s   |   2sp^3  2sp^3  2sp^3  2sp^3
  elettroni:   2   |    2      1      1      1
 
Gli orbitali sp^3 con un solo elettrone possono sovrapporsi a orbitali
di altri atomi in modo da completare l'ottetto (nel guscio di valenza):
 
   orbitali:  1s   |   2sp^3  2sp^3  2sp^3  2sp^3
  elettroni:   2   |    2      2      2      2
 
Quella che tu avevi inteso come promozione di un elettrone s a livello p
è soltanto il fatto che, se due elettroni di spin opposto stanno in un
orbitale sferico s e altri 6 elettroni (3 dell'azoto, altri 3 da atomi
legati) stanno in 3 orbitali p a manubri situati lungo assi ortogonali,
allora la repulsione fra gli elettroni che stanno nella sfera s e quelli
dello stesso spin che stanno nei manubri p è superiore alla repulsione
che si avrebbe se tutti e otto gli elettroni (s e p) si disponessero,
accoppiati per spin, in quattro lobi sp^3 diretti verso i vertici di
un tetraedro. Anche la repulsione fra elettroni situati in manubri p
potrebbe essere superiore a quella fra elettroni in lobi sp^3 in quanto
l'angolo fra gli orbitali p è di 90° mentre quello fra gli orbitali sp^3
è 109,47° (in un tetraedro perfetto, ma anche se deformato rimane > 90°).
 
Bye,
 
  *GB*