Hvorfor er bindingslængderne i NO3- alle identiske og kortere end en nitrogen-ilt-enkeltbinding?

1. Resonansstrukturer:

* Nitrationen (NO₃⁻) udviser resonans, hvilket betyder, at dens struktur kan repræsenteres af flere bidragydende strukturer.

* I disse strukturer skifter dobbeltbindingen mellem nitrogenet og hvert af iltatomerne.

2. Elektron -delokalisering:

* Elektronerne i dobbeltbindingerne er ikke lokaliseret mellem specifikke nitrogen-iltpar. I stedet delokaliseres de over hele ionen.

* Denne delokalisering skaber en "hybrid" struktur, hvor bindingerne effektivt er et sted mellem en enkelt og dobbeltbinding.

3. Kortere bindingslængder:

* Dobbeltbindinger er kortere end enkeltbindinger, fordi det delte elektronpar optager et mindre rum mellem atomerne.

* Da bindingerne i No₃⁻ delvist er dobbeltbinding i karakter på grund af resonans, er de kortere end en typisk nitrogen-ilt enkeltbinding.

4. Identiske bindingslængder:

* Delokalisering af elektroner gør alle tre nitrogen-iltbindinger ækvivalent.

* Derfor har de alle den samme bindingslængde, hvilket er et gennemsnit af længderne og dobbeltbindingslængderne.

Kortfattet:

Resonans og delokalisering af elektroner i NO₃⁻ skaber en hybridstruktur med delvist dobbeltbindingstegn, hvilket resulterer i kortere og identiske bindingslængder mellem nitrogen- og iltatomer.