NO2+ est un cation connu sous le nom d’ion nitronium. Il contient une charge + 1 par l’élimination de la forme électronique de la molécule de dioxyde d’azote qui peut également être obtenue par protonation de l’acide nitrique. Vous avez peut-être demandé si NO2+ est polaire ou non. Dans cet article, je répondrai à cette question et expliquerai également ses propriétés et leurs applications.

Donc, NO2+ est-il polaire ou non polaire? NO2 + (ion Nitronium) est de nature non polaire car il a une structure géométrique linéaire en raison de laquelle la polarité des liaisons NO opposées est annulée les unes par les autres, ce qui donne l’ion NO2 + non polaire.

L’ion nitronium est un ion stable dans des conditions normales. Mais il est également largement utilisé comme électrophile dans la nitration de divers composés.

La structure de l’ion nitronium est linéaire, c’est-à-dire un angle de liaison de 180 degrés. Il est isoélectronique à l’acide nitreux et au dioxyde de carbone.

Deux molécules sont dites isoélectroniques l’une par rapport à l’autre lorsqu’elles ont une configuration électronique identique ie; mêmes électrons de valence et même structure géométrique.

L’ion nitronium (NO2+) a été rapporté en premier par spectroscopie Raman.

Le nom IUPAC systématique de l’ion NO2+ est Dioxidonitrogène (1+).

La masse moléculaire de l’ion Nitronium est calculée comme

Masse molaire de NO2 += 1 * 14 (masse molaire de N) + 2* 16 (masse molaire de O) = 46,005 g · mol−1.

La charge +1 sur l’ion NO2+ montre sa forte affinité électronique. Le cation NO2+ est similaire à celui du NH4+ (ion ammonium) en ce qui concerne la charge.

Si nous parlons de la distribution des charges dans toute la molécule, le terme électronégativité est un facteur important.

L’électronégativité d’un atome est sa force pour attirer les électrons liés vers lui.

Dans l’ion NO2+, l’électronégativité de l’oxygène est de 3,44 et celle de l’azote est de 3,04. En raison de cette différence, la liaison SANS assure un moment dipolaire non nul dans la direction de l’oxygène.

Par conséquent, l’oxygène porte une plus grande proportion de charge et gagne une charge négative partielle alors que l’atome d’azote gagne une charge positive.

D’autre part, la forme de l’ion Nitronium est linéaire en raison de laquelle les dipôles SANS liaison sont dans la direction opposée et s’annulent l’un par l’autre, ce qui donne au dipôle net zéro.

En conséquence, l’ion NO2+ est de nature non polaire.

Que sont les Molécules Polaires et apolaires ?

Les liaisons peuvent être des types suivants qui retiennent les molécules

• Liaisons covalentes
• Liaisons ioniques
• Liaison métallique
• Liaison hydrogène

Les liaisons covalentes et ioniques ci-dessus sont les plus fortes.
Dans le cas de l’ion Nitronium, il existe une liaison covalente entre les atomes d’azote et d’oxygène.

Les liaisons covalentes peuvent être polaires ou non polaires en fonction des différents facteurs qui sont brièvement discutés dans le sous-sujet ci-dessous.

Molécules polaires: Les molécules sont de nature polaire si les atomes ont une distribution de charge inégale sur elles. Les deux atomes forment une liaison covalente polaire s’ils partagent des paires d’électrons liés de manière inégale.

Ces molécules ont des atomes qui diffèrent par leur électronégativité. Par conséquent, un atome hautement électronégatif attire légèrement plus la paire d’électrons liée vers lui et acquiert une charge négative partielle.

Des exemples de telles molécules sont HBr, OF2, etc. Vous pouvez également vérifier la raison de la polarité de OF2.

Molécules non polaires: Les molécules sont dites non polaires si les atomes ont une distribution de charge égale sur elles. Deux atomes liés de manière covalente forment une molécule apolaire si les atomes ont une électronégativité égale.

En conséquence, ils partagent une proportion égale de charge des paires d’électrons liés. Les deux atomes ont une emprise égale sur les électrons liés.

Des exemples de telles molécules sont NO2+, CO2, etc.

La raison de la non-polarité du CO2 et du NO2+ est la même.

Remarque : Il est possible qu’une molécule non polaire possède des liaisons polaires en son sein. Mais en raison de la forme symétrique, la polarité est annulée par l’autre. Par exemple, le pentachlorure de phosphore (PCl5).

Pourquoi le NO2+ est-il une molécule apolaire?

L’ion nitronium est de nature non polaire principalement en raison de sa structure linéaire.

Les atomes d’azote et d’oxygène ont une électronégativité inégale, c’est-à-dire une distribution de charge inégale sur les deux.

En conséquence, les deux liaisons SANS assurent un dipôle non nul et la direction du moment dipolaire est vers l’oxygène.

C’est parce que le dipôle est une quantité vectorielle. Il a une direction ainsi qu’une magnitude. La direction du dipôle provient d’un atome électronégatif inférieur à un atome électronégatif supérieur.

Mais surtout, en raison de la structure linéaire de l’ion NO2+, les dipôles des liaisons NO opposées sont annulés les uns par les autres.

Par conséquent, l’ion nitronium est une molécule apolaire.

Ce sont des facteurs tels que la structure géométrique, l’électronégativité et le dipôle qui déterminent si une molécule est polaire ou non.

Facteurs affectant la polarité d’une molécule

Si vous voulez vérifier la polarité d’une molécule, il vous suffit de connaître les trois points ci-dessous sur cette molécule. Laissez-nous ci-dessous les vérifier ce qu’ils signifient réellement.

Électronégativité: C’est un terme utilisé pour définir la force d’un atome pour attirer la paire d’électrons liée vers lui. Plus la différence entre l’électronégativité de deux atomes liés de manière covalente est grande, plus la polarité de la liaison est grande.

La polarité d’une molécule est directement proportionnelle à la différence entre l’électronégativité des atomes formant une molécule.

Moment dipolaire : C’est une mesure de la polarité d’une molécule. Plus la valeur dipolaire d’une molécule est grande, plus sa polarité est importante.
Son unité SI est Debye, notée D. Mathématiquement, elle est calculée comme le produit de la charge et de la distance entre elles.

Structure géométrique: La forme de la molécule détermine sa polarité car la molécule de forme symétrique est non polaire et la molécule de forme asymétrique a tendance à être polaire.

En effet, les molécules de forme symétrique ont un moment dipolaire net nul car dans le cas où la molécule a des dipôles non nuls en son sein, elles sont annulées les unes par les autres.

Voici l’image de la structure géométrique de l’ion nitronium.

Propriétés du NO2+

• Il s’agit d’un gaz hautement toxique dans la nature. L’exposition peut entraîner de graves problèmes de santé, y compris la mort.
  La masse moléculaire de l’ion Nitronium est de 46,006 g/mol.
• Il a une affinité électronique élevée due à une charge de +1. Par conséquent agir comme un électrophile dans diverses réactions.

Utilisations de NO2 +

• Il est largement utilisé comme électrophile dans le processus de nitration d’autres composés chimiques.
• Ce cation est utilisé pour préparer différents sels comme le perchlorate de nitronium (NO+2ClO-4), le tétrafluoroborate de nitronium (NO+2BF−4) utilisés à diverses fins industrielles.

Conclusion

NO2+ (ion nitronium) est une molécule de forme linéaire et un électrophile en raison de sa forte affinité électronique.

Dans l’ion NO2+, l’oxygène est plus électronégatif que les atomes d’azote.

En conséquence, AUCUNE liaison n’est polaire mais en raison de la géométrie linéaire symétrique de NO2 +, les dipôles dans des directions opposées s’annulent les uns par les autres, conduisant à un moment dipolaire net nul de la molécule entière.

Par conséquent, NO2+ (ion Nitronium) est non polaire.