Составьте электронные формулы азота в степенях окисления -3 и +3. Укажите распределение электронов внешнего...

Азот в степени окисления -3 имеет электронную формулу N3-, а в степени +3 - N3+. Распределение электронов внешнего энергетического уровня по орбиталям для N3-: 2 электрона на s-орбитали и 5 электронов на p-орбитали; для N3+: 2 электрона на s-орбитали и 3 электрона на p-орбитали.

Азот в степени окисления -3 образует ион N3-, в котором азот имеет 3 лишних электрона. Его электронная формула: 1s^2 2s^2 2p^6. При окислении до +3 азот образует ион N3+, в котором азот имеет 3 недостающих электрона. Его электронная формула: 1s^2 2s^2 2p^3. В случае степени окисления -3 азот использует все 3p электрона, а в случае +3 азот теряет 3p электрона.

Азот (N) имеет атомный номер 7, что означает наличие семи электронов в его атоме. Электронная конфигурация атома азота в основном состоянии может быть записана как 1s² 2s² 2p³. Это означает, что на первом энергетическом уровне находятся два электрона, а на втором — пять электронов (два на 2s-орбитали и три на 2p-орбиталях).

Теперь рассмотрим азот в различных степенях окисления: -3 и +3.

Азот в степени окисления -3

Азот в степени окисления -3 встречается, например, в ионе нитрида (N³⁻). В этом случае азот приобретает три дополнительных электрона, что даёт ему общее количество электронов 10.

Электронная конфигурация N³⁻:

[ 1s² 2s² 2p⁶ ]

Все орбитали второго энергетического уровня полностью заполнены:

• 2s-орбиталь: 2 электрона
• 2p-орбитали: 6 электронов (по два электрона на каждой из трёх орбиталей)

Азот в степени окисления +3

Азот в степени окисления +3 встречается, например, в соединении оксида азота (III) (NO₂). В этом случае азот теряет три электрона, что даёт ему общее количество электронов 4.

Электронная конфигурация N³⁺:

[ 1s² 2s² ]

Рассматривая распределение электронов на внешнем энергетическом уровне (n=2), видим, что:

• 2s-орбиталь: 2 электрона
• 2p-орбитали: 0 электронов (все три p-орбитали остаются пустыми)

Таким образом, электронные формулы азота в степенях окисления -3 и +3 можно записать следующим образом:

• N³⁻: ( 1s² 2s² 2p⁶ )
• N³⁺: ( 1s² 2s² )

Теперь обобщим распределение электронов по орбиталям внешнего энергетического уровня (n=2):

• N³⁻:

  • 2s: 2 электрона
  • 2p: 6 электронов (полностью заполнено)

• N³⁺:

  • 2s: 2 электрона
  • 2p: 0 электронов (пусто)

Эти электронные конфигурации отражают характерные изменения в распределении электронов при изменении степени окисления азота.