Question

В слединении HNO3 или N2O5 валентность азота равна пяти, но по сути у него валентность должна не превышать трех, так как отсутствует d орбиталь. Объясните, пожалуйста, как так?

Answer 1

В этих соединениях валентность азота = 4, а степень окисления = + 5. Но степень окисления - условный заряд. Рисуя структурную формулу как кислоты, так и оксида, одну из связей кислорода с азотом изображаем не двойной связью, а стрелочной, или вместо двух двойных рисуем две полуторные.

Answer 2

На самом деле, утверждение о том, что валентность азота в HNO3 или N2O5 должна быть не выше трех из-за отсутствия d-орбиталей, неверно. Валентность атома азота в различных соединениях определяется на основе его способности образовывать химические связи с другими атомами.

Атом азота имеет 5 внешних электронов (электроны в последней энергетической оболочке). В процессе химической реакции азот может образовывать до трех связей с другими атомами, обеспечивая себе октет электронов (всего 8 электронов во внешней оболочке, что соответствует стабильной конфигурации с инертным газом). Однако атом азота также может образовывать связи, в которых один или несколько его электронов не участвуют в образовании связи. Такие электроны называются "несвязанными" или "свободными электронными парами".

Например, в молекуле HNO3 (азотная кислота), азот образует три связи с кислородом, при этом у азота есть один неучаствующий в связи электронный пар. Следовательно, валентность азота в этой молекуле равна пяти (три связи + один свободный электронный пар).

То же самое касается молекулы N2O5. Здесь азот образует две связи с кислородом и имеет один свободный электронный пар. Таким образом, валентность азота в N2O5 также равна пяти.

Таким образом, валентность азота в молекулах HNO3 и N2O5 действительно равна пяти, и это объясняется его способностью образовывать связи, в которых участвуют не только его валентные электроны, но и свободные электронные пары.