Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Waarom ammoniaksymmetrisch?

Ammoniak (NH3) is een trigonaal piramidaal molecuul, wat betekent dat het een driehoekige basis heeft met bovenaan een stikstofatoom en op de hoeken drie waterstofatomen. De drie waterstofatomen zijn allemaal gelijkwaardig en zijn symmetrisch rond het stikstofatoom gerangschikt.

De symmetrie van ammoniak kan worden begrepen in termen van de moleculaire orbitalen van het molecuul. Het stikstofatoom heeft vijf valentie-elektronen en deze elektronen bezetten drie sp3-hybride orbitalen. De drie sp3-hybride orbitalen zijn gerangschikt in een tetraëdrische vorm en de drie waterstofatomen zijn via deze orbitalen aan het stikstofatoom gebonden.

Het vierde valentie-elektron van het stikstofatoom bezet een p-orbitaal. Deze p-orbitaal staat loodrecht op het vlak van de drie sp3-hybride orbitalen en is verantwoordelijk voor het eenzame elektronenpaar op het stikstofatoom.

De symmetrie van ammoniak kan ook worden begrepen in termen van de moleculaire puntgroep. De puntgroep van ammoniak is C3v, wat betekent dat het molecuul een drievoudige rotatie-as, drie verticale spiegelvlakken en één horizontaal spiegelvlak heeft.

De symmetrie van ammoniak heeft een aantal belangrijke gevolgen. De symmetrie van het molecuul betekent bijvoorbeeld dat de drie waterstofatomen allemaal gelijkwaardig zijn en dat ze allemaal dezelfde bindingslengte en bindingshoek hebben. De symmetrie van het molecuul betekent ook dat het molecuul een dipoolmoment heeft, wat een maat is voor de polariteit van het molecuul.