Formální náboj na dusíku

V tomto videu si ukážeme různé formální náboje u atomu dusíku. Formální náboj vypočítáme tak, že vezmeme počet elektronů ve volném atomu, od kterého odečteme počet valenčních elektronů ve vázaném atomu. Je tedy roven počtu valenčních elektronů, který by atom měl mít, minus počet valenčních elektronů, který atom ve skutečnosti má. Zkusme přiřadit formální náboj dusíku v této molekule. Pamatujte, že každá vazba reprezentuje dva elektrony. Nakreslím i vazebné elektrony, aby pro nás bylo snazší zjistit formální náboj dusíku. Formální náboj se rovná počtu valenčních elektronů, který by dusík měl mít... Dusík by na základě pozice v periodické tabulce měl mít pět valenčních elektronů. Takže nejdříve napíšu pět. Teď odečteme počet valenčních elektronů, který má dusík v našem nákresu. Pojďme zpět k elektronovému vzorci a podívejme se na tyto vazby. Víme, že v této vazbě nalevo má dusík jeden z těchto elektronů. A ve vazbě napravo má dusík také jeden z těchto elektronů a vodík druhý. To samé platí pro tuto vazbu dusík-vodík. Dusík má jeden z elektronů a vodík také. Takže kolik elektronů máme okolo dusíku v našem nákresu? Spočítejme je. Tohle by bylo jedna, dva, tři a potom máme volný elektronový pár na samotném dusíku, takže to je čtyři a pět. V našem nákresu je dusík obklopen pěti valenčními elektrony. Takže pět minus pět je nula. Dusík zde má tedy formální náboj roven nule. Nakreslím to. Měli jsme dusík se dvěma vodíky a volný elektronový pár. Zjistili jsme, že dusík má formální náboj nula. Máme tedy vzor pro jeden případ. Pokaždé, když uvidíte dusík se třemi vazbami... Nakreslím sem tento případ, jedna, dva, tři. ...tři vazby a jeden volný pár elektronů, pak se formální náboj dusíku rovná nule. Má-li dusík tři vazby a jeden volný elektronový pár, formální náboj bude roven nule. Nemusíte vždy kreslit volné elektronové páry. Pokud vidíte tři vazby jdoucí z dusíku a víte, že ten tak má nulový formální náboj, předpokládá se, že také víte, že je na dusíku volný elektronový pár. Toto je jenom další způsob znázornění té samé molekuly, přičemž vynecháte značení volného páru, protože víte, že tam je. Podívejme se na další příklady, kde má dusík formální náboj nula. Začneme s tímto příkladem nalevo a podíváme se na tento dusík. Víme, že má formální náboj nula podívejme se, kolik má vazeb. Použijme červenou. Takže tady je jedna vazba, tady druhá a tady třetí. Máme tu tři vazby na dusík s formálním nábojem nula, proto víme, že je na dusíku je volný elektronový pár. Mohli byste ho vynechat a prostě vědět, že tam je anebo ho tam můžete nakreslit. Nakreslím tam na ten dusík volný elektronový pár. Formální náboj je nula. Podívejme se na příklad napravo. Pokud předpokládáme, že dusík má formální náboj nula, musíme se podívat na počet vazeb. Jedna, dvě, tři. Máme tři vazby, proto bychom stále potřebovali volný elektronový pár. Pokud chcete, můžete si na dusík přikreslit volný elektronový pár. Všimněte si, že to dá dusíku tak získá stabilní oktetovou konfiguraci. Spočítejme je, tady je dva, čtyři, šest a osm. Dusík má tedy kolem sebe elektronový oktet. Pamatujte, že můžete vynechat kreslení volného elektronového páru. Je však předpokládáno, že víme, že dusík má formální náboj nula a že tam je volný pár a nechtěli jsme plýtvat čas jeho kreslením. Vypočítejme formální náboj dalšího dusíku, tady dole. Jaký je formální náboj dusíku teď? Zakresleme si všechny elektrony. Každá vazba má dva elektrony, které sem nakreslím. Formální náboj na dusíku je roven počtu valenčních elektronů, který by dusík měl mít... Víme, že to je pět, takže sem dáme pět, a od toho odečteme počet valenčních elektronů, které dusík ve skutečnosti má. Pro tyto vazby vodík dostane elektron a dusík dostane také jeden pro každou z těchto vazeb. Díky tomu vidíme, že dusík má kolem sebe čtyři elektrony. Tady je jeden, dva, tři a čtyři. V našem nákresu, dusík má jenom čtyři elektrony, takže by to bylo pět minus čtyři a to nám dává formální náboj plus jedna. Je to jako, kdyby dusík ztratil valenční elektron. Měl by mít pět a tady okolo něj vidíme jen čtyři, Je to jako by ztratil jeden valenční elektron, formální náboj je pak plus jedna. Nakreslím to. Máme náš dusík se čtyřmi vazbami na vodík, proto náboj plus jedna. Z anorganické chemie byste tento amonný kation již měli znát. Toto má formální náboj plus jedna takže máme další vzor do naší sbírky. Nakresleme to. Máme jedna, dva, tři, čtyři vazby a žádný volný pár. Pokud má dusík čtyři vazby a žádný volný elektronový pár formální náboj je pak plus jedna. Podívejme se na nějaké příklady, kde má dusík formální náboj roven plus jedna. V příkladu nalevo můžeme vidět, že tam jsou čtyři vazby a žádné volné elektronové páry na dusíku, takže formální náboj musí být plus jedna. Napravo je to ten samý nápad. Tady jsou jedna, dvě, tři, čtyři vazby a žádné volné elektronové páry, takže dusík má formální náboj zase plus jedna. Pojďme udělat ještě jeden příklad na určení formálního náboje dusíku. Podívejme se tento dusík. Nakreslím elektrony do vazeb. Tady jsou dva elektrony a tady také. Jaký je formální náboj na dusíku? Formální náboj se rovná počtu valenčních elektronů, které by dusík měl mít, což je pět, a od toho odečteme počet valenčních elektronů, které dusík má v našem elektronovém vzorci. Přejdeme znovu sem, podíváme se na tuto vazbu a dáme jeden elektron dusíku a jeden elektron druhému atomu. Tady dáme jeden elektron dusíku a jeden elektron druhému atomu. Nyní máme na dusíku dva volné elektronové páry. Kolik elektronů je to dohromady? Bylo by to jedna, dva, tři, čtyři, pět a šest. Šest elektronů okolo našeho dusíku. Pět minus šest nám dá minus jedna. Formální náboj je tady minus jedna. Nakreslím to. Dalo by se to nakreslit sem. O dusíku se dvěma páry elektronů jsme zjistili, že má formální náboj minus jedna. Pokud bychom chtěli vynechat volné páry, mohli bychom a napsali bychom sem pouze NH a označili formální náboj o velikosti minus jedna. Díky našemu vzoru, byste měli vědět, že tam jsou dva volné páry elektronů. Vysvětlím ještě jednou tento vzor. Vzor pro formální náboj na dusíku roven minus jedna má dvě vazby, které jsou zde, a dva volné elektronové páry. Pokud má dusík dvě vazby a dva volné elektronové páry, měl by mít formální náboj minus jedna. Podívejme se na několik takových příkladů. Tady dole máme dusík. Dusík s žádnými nakreslenými volnými páry elektronů, ale víte, že tento dusík má formální náboj minus jedna, protože je to napsané přímo tady. Kolik máme vazeb? Tady je jedna vazba a tady je ta druhá. Máme tedy dvě vazby, ale nemáme nakreslené volné páry elektronů. Buď víte, že tam jsou, anebo je tam prostě nakreslím. Tady je jeden volný pár elektronů a tady je další volný pár elektronů na dusíku. Všimněte si, že to dává dusíku oktet elektronů. Tady napravo uděláme stejnou věc. Víte, že tento dusík má formální náboj minus jedna, takže víte, že musí mít dvě vazby a dva volné elektronové páry. Tady můžeme vidět, že jsou zde dvě vazby, takže to je vyřešené. Pokud má formální náboj minus jedna, musí mít dva volné páry elektronů. Můžeme sem nakreslit ty dva páry, nebo je vynecháme, záleží na tom, co se snažíte ukázat, když to kreslíte.