Twoja proponowana struktura jest błędna. Azot nie przekracza oktetu w żadnym z jego znanych związków (a nawet jeśli $NF5}$ zostanie odkryty, to nie przekroczy oktetu zgodnie z wszystkim, co wiemy teraz). Jednakże, jeśli masz formalny ładunek ujemny, który oznacza dodatkowy elektron dodany do 5 azotu zwykle ma; jeśli cztery z tych sześciu elektronów są używane do budowania wiązań podwójnych, jest jeszcze samotna para na azocie dla całkowitej 10 electrons.
Jeśli masz problemy z określeniem struktur Lewisa, są cztery szybkie obliczenia, które możesz wykonać, aby ci pomóc:
-
Dodaj wszystkie elektrony walencyjne, które atomy wnoszą do związku.
Każdy azot ma pięć elektronów plus jeden ładunek ujemny (dodatkowy elektron), więc:$$3\times5+1=16\tag{1}$$
-
Podsumuj, ile elektronów walencyjnych byłoby potrzebnych, aby każdy atom miał własny oktet (dla wodoru: dublet).
Każdy azot chciałby mieć osiem elektronów, więc:$3 razy8=24tag{2}$$
-
Weź $(2)-(1)$. Stanowi to liczbę elektronów, którymi atomy muszą się dzielić, czyli liczbę wiązań.
$24-16=8\tag{3}$$
-
Przyjmij $(1)-(3)$. Oznacza to liczbę elektronów, które nie muszą brać udziału w wiązaniach; muszą one być rozmieszczone jako samotne pary.
$16-8=8\tag{4}$$
Następnie zacznij rysować, ale upewnij się, że masz tyle samotnych par i elektronów wiążących, ile podają równania. Ignorując samotne pary, możemy uzyskać następujące możliwe struktury dla $ce{N3-}$:
$$ce{N#N-N}$
(Ćwiczenie polegające na rozdzieleniu czterech samotnych par pomiędzy trzy nitrogeny tak, aby każdy z nich miał ostatecznie osiem elektronów walencyjnych pozostawiam czytelnikowi, ponieważ jestem zbyt leniwy, aby otworzyć ChemDraw w celu narysowania struktur.)
Po tym jak to zrobisz, musisz spojrzeć na potencjalne ładunki formalne. Aby to zrobić, podziel każde wiązanie jednorodnie (tj. daj każdemu atomowi jeden z elektronów wiążących) i policz. Porównaj tę liczbę z tym, co powinien mieć atom; różnica odpowiada ładunkowi formalnemu atomu. (Ponieważ elektrony są ujemne, dodatkowy elektron odpowiada ładunkowi $-1$). Kiedy to zrobimy dla tych trzech struktur, otrzymamy:
$$\ce{N#\overset{+}{N}-\overset{2-}{N}}\qquad\qquad\ce{\overset{-}{N}=\overset{+}{N}=\overset{-}{N}}\qquad\qquad\ce{\overset{2-}{N}-\overset{+}{N}#N}$$
In each of those cases, ładunki formalne sumują się do całkowitego ładunku jonu molekularnego ($-1$), co jest wskazówką, że zrobiliśmy to poprawnie. (Ponownie, owczo pominąłem samotne pary; możesz użyć moich ładunków formalnych, aby określić gdzie powinny być i ile ich być.)
Nie istnieje zasada zerowych ładunków formalnych. Jednakże, podczas debaty pomiędzy różnymi strukturami, struktura z mniejszą ilością ładunków formalnych jest często (nie zawsze!) bardziej „korzystna”. (Właściwym terminem powinno być „przyczynia się bardziej do ogólnego obrazu”, ale to może za bardzo mylić na tym etapie.)
Ale która z tych trzech jest poprawna? Wszystkie są! W rzeczywistości, to jest to, co jest znane jako mesomery: mamy kilka (rezonans) struktur, które wszystkie wyjaśniają rzeczywisty związek trochę, ale żaden z nich nie trzyma absolutnej prawdy. Aby to pokazać, strzałki rezonansowe są zwykle rysowane pomiędzy obrazami:
$$-
Kluczową różnicą pomiędzy poprawnymi strukturami a Twoją propozycją jest to, że centralny atom azotu nigdy nie może nieść ujemnego ładunku formalnego, ponieważ musi akomodować cztery wiązania do swoich sąsiadów, co jest możliwe tylko dla $$ce{N+}$.
Jeśli chodzi o odpowiedź podaną w pracy domowej: Nie jest ona ściśle poprawna, ponieważ jest niepełna. Wszystkie trzy struktury powinny być zaznaczone jako poprawne – dopóki pojęcie rezonansu nie zostanie formalnie wprowadzone, w którym to momencie tylko kombinacja tych trzech struktur powinna być.
.