Γιατί το άζωτο έχει σθένος 3 ή 4;
* Ηλεκτρονική διαμόρφωση: Το άζωτο έχει μια ηλεκτρονική διαμόρφωση του 1S2 2S2 2p³. Αυτό σημαίνει ότι έχει 5 ηλεκτρόνια στο εξωτερικό κέλυφος του.
* Κανόνας οκτάδων: Το άζωτο τείνει να ακολουθεί τον κανόνα οκτάδων, με στόχο να έχει 8 ηλεκτρόνια στο εξωτερικό του κέλυφος για σταθερότητα. Για να επιτευχθεί αυτό, πρέπει να κερδίσει 3 ακόμη ηλεκτρόνια.
* ομοιοπολική σύνδεση: Το άζωτο σχηματίζει ομοιοπολικούς δεσμούς με την κοινή χρήση ηλεκτρονίων. Μπορεί να μοιραστεί τα 3 P-orbital ηλεκτρόνια με άλλα άτομα, οδηγώντας σε σθένος 3.
Παραδείγματα σθένος του αζώτου 3:
* αμμωνία (NH3): Το άζωτο μοιράζεται 3 ηλεκτρόνια με 3 άτομα υδρογόνου.
* Νιτρικό οξείδιο (ΝΟ): Το άζωτο μοιράζεται 3 ηλεκτρόνια με οξυγόνο, τα οποία συμβάλλουν επίσης 2 ηλεκτρόνια στον δεσμό.
Γιατί το άζωτο δεν σχηματίζει 4 δεσμούς εύκολα:
* Μικρό μέγεθος: Το άζωτο είναι ένα μικρό άτομο και η φιλοξενία 4 δεσμών γύρω του θα δημιουργούσε σημαντική απόρριψη μεταξύ των σύννεφων ηλεκτρονίων.
* Energetics: Η διαμόρφωση 4 ομολόγων θα απαιτούσε πολλή ενέργεια.
Εξαιρέσεις:
Ενώ το άζωτο παρουσιάζει κυρίως σθένος 3, υπάρχουν κάποιες εξαιρέσεις όπου μπορεί να φαίνεται ότι έχει σθένος 4. Αυτό συμβαίνει σε ορισμένα μόρια όπως:
* Νιτρικό οξύ (HNO3): Το άζωτο σχηματίζει έναν ενιαίο, διπλό και έναν δεσμό με τα άτομα οξυγόνου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το άζωτο να έχει 4 δεσμούς, αλλά δεν σχηματίζει τεχνικά 4 ομοιοπολικούς δεσμούς.
* ιόν αμμωνίου (NH4+): Το άζωτο σχηματίζει 4 δεσμούς, αλλά αυτό οφείλεται στο θετικό φορτίο του ιόντος. Το άζωτο μοιράζεται το μοναδικό ζεύγος ηλεκτρονίων με ιόν υδρογόνου (Η+), δημιουργώντας έναν δεσμό συντεταγμένων.
Συνοπτικά: Το σθένος του αζώτου είναι κατά κύριο λόγο 3, αντανακλώντας την τάση του να κερδίζει 3 ηλεκτρόνια για να επιτύχει ένα σταθερό οκτάτο. Ενώ υπάρχουν εξαιρέσεις, είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι η υποκείμενη αρχή παραμένει ο κανόνας οκτάδων και ο σχηματισμός σταθερών ομοιοπολικών δεσμών.
