化学元素 窒素は 周期律表 のファミリー 5A (グループ 15) に位置し、窒素ファミリー ( 価電子殻 に 5 つの電子を持つ原子) に属するものとして分類されます。その分類の理由である 電子配置は 1s 2 2s 2 2p 3 で、窒素原子の価電子殻 (最後の殻、窒素の場合は L 殻) に 5 つの電子があることを示しています。
酸素 という化学元素は周期律表のファミリー 6A (グループ 16) に位置し、 カルコゲン ファミリー (価電子殻に 6 個の 電子 を持つ 原子 ) に属するものとして分類されます。分類の理由となる電子配置は 1s 2 2s 2 2p 4 で、酸素原子の価殻 (最後の殻、酸素の場合は L 殻) に 6 つの電子があることを示します。
窒素原子 1 個と酸素原子 3 個の割合で窒素原子と酸素原子が化学的に結合すると、 硝酸塩 と呼ばれる重要なイオン化学種が生じます。以下の図に示すように、硝酸塩は価数 1 の負の電荷を持っているため、一価の陰 イオン (NO 3 – ) です。
窒素原子と酸素原子の間には 共有 結合（非金属原子間の電子の共有）の結合が存在します。これらの結合のうち 1 つは本質的に二重結合であり、2 つは本質的に 単純 です。酸素原子が常に 2 つの化学結合を生み出す性質があるとすると、満たされるべき価数が 2 つ (原子ごとに 1 つ) 残り、そのうちの 1 つが窒素原子の性質によって相殺されて 3 つの結合が確立されます。したがって、分子の底部にある 2 つの酸素のそれぞれに対する窒素への結合が 1 つ多く、結合が 1 つ少ないため、硝酸塩は一価のアニオン性となります。
したがって、硝酸アニオンは 希ガス の安定性を得るためにこの電子を供与する必要があります ( オクテット ルール によれば、原子価殻内の 8 つの電子は粒子に大きな安定性を与えます)。したがって、硝酸塩の NOX (酸化数) は (-1) であり、これは化学結合を形成する傾向を表しています。これは主に イオン性の結合 を通じて起こり、硝酸塩はその価電子を金属、陽イオンに供与して塩を形成します。
硝酸塩に関連する最も重要な塩の中には、 硝酸ナトリウム (NaNO 3 )、硝酸カリウム (KNO 3 ) および硝酸リチウム (LiNO 3 ) などの アルカリ金属 の塩があります。ここで アルカリ土類金属 に関係するのは、分子式がそれぞれ Ca(NO 3 ) 2 と Mg(NO 3 ) 2 である硝酸カルシウムと硝酸マグネシウムです。
参考文献:
フェルトレ、リカルド。化学の基礎、vol.ウーニコ、モデルナ編、サンパウロ/SP – 1990 年。
ラッセル、ジョン B. General Chemistry vol.1、サンパウロ: ブラジルのピアソン教育、マクロンブックス、1994 年。
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