NO2 NO2^+ NO2^- NO NO^-의 루이스 구조식 ★

NO2 NO2^+ NO2^- NO NO^-의 루이스 구조식

 

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[1] NO2의 루이스 구조식. Lewis structure of NO2 (nitrogen dioxide)

 

① (최소) 형식 전하 규칙

( 참고: 형식 전하 https://ywpop.tistory.com/2544 )

 

 

 

> O의 형식전하 = 6 – 4 – (4/2) = 0

> N의 형식전하 = 5 – 1 – (8/2) = 0

( 양쪽 산소의 형식전하=0, 질소의 형식전하=0 )

( 참고: NO2 루이스 구조 그리기 https://ywpop.tistory.com/10314 )

 

---> ①번 구조는 형식 전하가 존재하지 않기 때문에,

형식 전하만을 고려하면 아래 ②번 구조보다 더 안정한 구조이다. 그러나...

N은 2주기 원소이므로 옥텟(8전자)을 초과할 수 없다.

( ①번 구조에서 N은 옥텟을 초과한 9개의 주위 전자를 가진다. )

 

 

 

② 옥텟 규칙 ( N은 2주기 원소이므로 옥텟을 초과할 수 없으므로... )

 

 

> O(왼쪽)의 형식전하 = 6 – 4 – (4/2) = 0

> N의 형식전하 = 5 – 1 – (6/2) = +1

> O(오른쪽)의 형식전하 = 6 – 6 – (2/2) = –1

( 왼쪽 산소의 형식전하=0, 질소의 형식전하=+1, 오른쪽 산소의 형식전하=–1 )

 

 

 

 

[그림] NO2의 공명 구조.

 

 

 

 

[그림] NO2의 분자 구조. ( 출처: wikimedia )

 

 

 

 

[동영상] 3D structure of NO2.

 

 

 

②번 구조는, 비록 형식 전하가 존재하지만, 공명 구조를 갖기 때문에,

즉, 형식 전자로 인한 불안정성보다

공명 구조로 인한 안정성이 훨씬 더 크기 때문에,

NO2의 실제 구조는 공명 구조를 갖는 ②번 구조이다.

 

 

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[2] NO2^+의 루이스 구조식

 

 

> N의 형식전하 = 5 – 0 – (8/2) = +1

> O의 형식전하 = 6 – 4 – (4/2) = 0

( 양쪽 산소의 형식전하=0, 질소의 형식전하=+1 )

 

 

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[3] NO2^-의 루이스 구조식

 

2개의 공명 구조

 

 

> O(왼쪽)의 형식전하 = 6 – 4 – (4/2) = 0

> N의 형식전하 = 5 – 2 – (6/2) = 0

> O(오른쪽)의 형식전하 = 6 – 6 – (2/2) = –1

( 왼쪽 산소의 형식전하=0, 질소의 형식전하=0, 오른쪽 산소의 형식전하=–1 )

 

 

 

 

( 왼쪽 산소의 형식전하=–1, 질소의 형식전하=0, 오른쪽 산소의 형식전하=0 )

 

 

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▶ NO2^+의 결합각 = 180°

---> 중심원자 N에 비공유전자 없음.

---> 중심원자 N의 전자 영역 = 2

( 참고: 전자 영역 https://ywpop.tistory.com/2569 )

 

---> 전자의 기하구조: 직선형 (linear)

---> 분자의 기하구조: 직선형 (linear)

 

 

 

▶ NO2의 결합각 = 134°

---> 중심원자 N에 비공유전자 1개 존재.

---> 중심원자 N의 전자 영역 = 3

---> 전자의 기하구조: 삼각평면 (trigonal planar)

---> 분자의 기하구조: 굽은형 (bent)

 

 

 

▶ NO2^-의 결합각 = 115°

---> 중심원자 N에 비공유전자 2개 존재.

( 비공유전자 1개보다 2개가 차지하는 공간이 더 넓어서 반발력이 더 크다. )

---> 중심원자 N의 전자 영역 = 3

---> 전자의 기하구조: 삼각평면 (trigonal planar)

---> 분자의 기하구조: 굽은형 (bent)

 

 

 

[ 관련 글 https://www.quora.com/What-will-the-hybridisation-of-NO2 ]

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/15733 ] 전자의 기하구조와 분자의 기하구조

 

 

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[4] NO의 루이스 구조식. Lewis structure of NO (nitrogen monoxide)

 

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/10503 ] NO 루이스 구조 그리기

 

 

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[5] NO^-의 루이스 구조식. Lewis structure of NO^- (nitroxyl anion)

 

5 + 6 + 1 = 12

 

 

N–O

12 – 2 = 10

 

 

N–O(6)

10 – 6 = 4

 

 

N(4)–O(6)

N(4)=O(4)

 

 

 

> N의 형식전하 = 5 – 4 – (4/2) = –1

> O의 형식전하 = 6 – 4 – (4/2) = 0

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/11551 ] NO^+의 루이스 구조식

 

 

 

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