Строение молекулы HNO3

Строение молекулы HNO3

Атомы элементов второго периода не имеют свободных d-подуровней. Поэтому фтор проявляет только одну валентность, равную единице, кислород — двухвалентен, а азот — трехвалентен. Как же в таком случае объяснить строение молекул азотной кислоты HNO3? Приводимая обычно в учебниках структурная формула Строение молекулы HNO3согласно которой атом азота образует пять ковалентных связей, не совсем правильна. Строение молекулы HNO3 следует выражать формулой:

Строение формулы азотной кислоты

Один электрон атома азота переходит в электронную оболочку атома кислорода. Возникший при этом ион N+

Ионная формула азотной кислоты

образует четыре ковалентные связи. Таким образом, в молекуле азотной кислоты азот действительно пятивалентен, однако одна его связь ионная, а другие четыре — ковалентные.

Структурные формулы совершенно равнозначны, но, поскольку из опыта известно, что два не соединенных с водородом атома кислорода в молекуле HNO3 неразличимы, каждая из этих формул в отдельности неверна. Лишь вместе они правильно отражают строение азотной кислоты. Чтобы показать это, пользуются знаком «резонанса»⇔,который обозначает,что истинное строение выражается некоторой промежуточной формулой:

Строение азотной кислоты

Не нужно путать знак резонанса со знаком обратимости (⇄). Электроны не прыгают с одного атома кислорода на другой, чтобы «давать» то одну, то другую форму. Реальная молекула соответствует наложению крайних структур.

Поскольку электрон имеет корпускулярно-волновую природу, его можно считать как бы «размазанным» между, двумя атомами кислорода. Тогда вместо двух резонансных структур можно написать следующую формулу, отражающую строение молекулы азотной кислоты.

Формула строения молекулы азотной кислоты

Статья на тему Строение молекулы HNO3