Азотное правило

Азотное правило гласит, что в органических соединениях, состоящих только из водорода, углерода, азота, кислорода, кремния, фосфора, серы и галогенов, четность молекулярной массы совпадает с чётностью количества атомов азота. Оно используется при нахождении количественного состава органической молекулы. Азотное правило не выполняется для неорганических молекул, например, оксиды азота NO и NO2 имеют нечетное количество азота, но чётные (30 а. е. м. и 46 а. е. м. соответственно) массы.



Обоснование[ | ]

Это правило вытекает из того, что наиболее распространённые в нейтральных органических молекулах элементы с четной атомной массой имеют чётное количество ковалентных связей, а элементы имеющие нечётную массу имеют нечетное количество ковалентных связей, за исключением азота, который при массе равной 14 а. е. м. имеет 3 или 5 ковалентные связи.

Предположим для начала, что в молекуле нет азотов. Чтобы все валентные возможности всех атомов были насыщены, требуется, чтобы суммарное число валентностей всех атомов было четным (т.к. на каждую одинарную связь или её эквивалент "используется" по одной валентности от двух разных атомов). Для последнего нужно, чтобы число атомов с нечетными валентностями было четным. Поскольку их массы также нечетные, суммарная масса молекулы всегда будет четной.

Теперь допустим наличие азотов. Представим условно азоты как атомы с атомной массой 13, но при подсчете суммарной массы молекулы добавим а. е. м. по числу азотов. Тогда все рассуждения выше все еще справедливы, по прежнему требуется четное число атомов с нечетными валентностями (азотов или других) и по прежнему выйдет четная суммарная масса (до добавления а. е. м. по числу азотов). Если в молекуле четное число азотов, к этой четной массе следует добавить четное число а. е. м. и получится также четная молекулярная масса. Если в молекуле нечетное число азотов, то получится нечетная молекулярная масса. Таким образом, четность молекулярной массы совпадает с четностью количества азотов, что и требовалось показать.

См. также[ | ]