Атом азота активный неметалл, но почему этого не видно у молекулярного азота? Дайте краткий ответ.

Молекула азота (N2) состоит из двух атомов, которые связаны между собой по средством тройной связи - ковалентная неполярная связь. Именно поэтому молекула азота невероятно прочна. Активность атомарного азота объясняется тем, что на внешней орбите имеется три неспаренных электрона. Поэтому даже при обычной температуре реагирует с серой (S), фосфором (P), мышьяком (As), а также различными металлами.

Азот – неметалл. Природный азот представляет собой бесцветный газ, не имеющий запаха и вкуса. Молекула газа азота в химии обозначается: N₂↑. Структурная же формула молекулы азота такова: N º N. Каждая черта в данной формуле – одна пара электронов.

Таким образом, в молекуле азота имеется три связи, в образовании каждой из которых участвуют по два электрона. Это значит, что в образовании молекулы азота принимают участие по три валентных электрона, от каждого из двух атомов азота – т.е. всего шесть валентных электронов. Почему же происходит именно так?

Строение атомарного азота 

Азот занимает седьмое место в периодической системе Д. И. Менделеева. Это значит, что заряд его атомного ядра равен (+7), а вокруг ядра вращаются семь электронов, каждый с зарядом (-1). Таким образом, получаем, что суммарный заряд атома азота равен нулю:

(+7) - 7 = 0.

Все электроны атома азота распределены по следующим энергетическим уровням:

• на первом уровне 2 электрона, которые называются s – электронами, и вращаются очень близко к атомному ядру, описывая вокруг него окружность. Они образуют пару, т.е. являются спаренными.
• На втором уровне также имеются спаренные 2 s – электрона, которые вращаются вокруг атомного ядра по окружности, однако радиус описываемой ими окружности больше, чем у первой пары.
• Оставшиеся 3 электрона второго уровня являются не спаренными р - электронами, т.е. каждый из них описывает вокруг атомного ядра орбиталь, в форме «восьмерки».

Вот эти три не спаренных электрона пытаются активно найти себе пару, т.е. атому азота необходимы еще три р – электрона, до погружение в «инертное состояние». Присоединив к себе еще 3 электрона, атом азота получит 8 электронов на втором электронном слое.

Именно это количество электронов характерно для благородных газов восьмой группы элементов таблицы Менделеева. Как известно, благородными или инертными эти газы прозвали за то, что они вообще не вступают в химические реакции.

Происходит это потому, что в атомах благородных газов просто нет свободных орбиталей, которые можно было бы заполнить чужими электронами.

Ковалентная неполярная связь в молекуле азота

 

Итак, каждый из атомов азота стремится получить еще три электрона, образовав химические связи с атомами других элементов. И если вторым элементом станет, опять же, атом азота – получится молекула двухатомного газа азота.

В молекуле N₂ все шесть электронов, образовавших 3 химические связи, в одинаковой мере принадлежат обоим атомам азота. Т.е. речь идет об образовании очень прочной, ковалентной неполярной связи, благодаря которой, оба атома азота получают полный набор электронов, и, как следствие, молекула азота приобретает свойство инертности.

Однако, если разорвать связи между атомами азота в молекуле этого газа – получится два очень активных атома азота.