لقد رأيت الصورة أعلاه بالفعل، أليس كذلك؟
اسمحوا لي أن أشرح بإيجاز الصورة أعلاه.
يحتوي هيكل لويس H2SO4 (حمض الكبريتيك) على ذرة كبريت (S) في المركز محاطة بذرتين من الأكسجين (O) ومجموعتين من OH. هناك رابطة مزدوجة بين ذرات الكبريت (S) والأكسجين (O) ورابطة واحدة بين الكبريت (S) ومجموعتي OH.
إذا لم تفهم أي شيء من الصورة أعلاه لبنية لويس لـ “H” _2SO _4، فابق معي وستحصل على شرح مفصل خطوة بخطوة حول رسم بنية لويس لـ ” H” _2SO4 .
لذلك دعونا ننتقل إلى خطوات رسم بنية لويس لـ H2SO4.
خطوات رسم تركيب لويس لـ H2SO4
الخطوة 1: أوجد العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء H2SO4
من أجل العثور على العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء H2SO4 (حمض الكبريتيك) ، تحتاج أولاً إلى معرفة إلكترونات التكافؤ الموجودة في ذرة الهيدروجين وذرة الكبريت وكذلك ذرة الأكسجين.
(إلكترونات التكافؤ هي الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي لأي ذرة).
سأخبرك هنا بكيفية العثور بسهولة على إلكترونات التكافؤ للهيدروجين والكبريت وكذلك الأكسجين باستخدام الجدول الدوري .
إجمالي إلكترونات التكافؤ في جزيء H2SO4
→ إلكترونات التكافؤ المعطاة من ذرة الهيدروجين:
الهيدروجين هو عنصر المجموعة 1 في الجدول الدوري. [1] ولذلك فإن إلكترون التكافؤ الموجود في الهيدروجين هو 1 .
يمكنك أن ترى أن إلكترون تكافؤ واحد فقط موجود في ذرة الهيدروجين كما هو موضح في الصورة أعلاه.
→ إلكترونات التكافؤ المعطاة من ذرة الكبريت:
الكبريت هو عنصر في المجموعة 16 من الجدول الدوري. [2] وبالتالي فإن إلكترونات التكافؤ الموجودة في الكبريت هي 6 .
يمكنك رؤية إلكترونات التكافؤ الستة الموجودة في ذرة الكبريت، كما هو موضح في الصورة أعلاه.
→ إلكترونات التكافؤ المعطاة من ذرة الأكسجين:
الأكسجين هو عنصر في المجموعة 16 من الجدول الدوري. [3] ولذلك فإن إلكترونات التكافؤ الموجودة في الأكسجين هي 6 .
يمكنك رؤية إلكترونات التكافؤ الستة الموجودة في ذرة الأكسجين كما هو موضح في الصورة أعلاه.
لذا،
مجموع إلكترونات التكافؤ في جزيء H2SO4 = إلكترونات التكافؤ الممنوحة من ذرتي هيدروجين + إلكترونات التكافؤ المتبرع بها من ذرة كبريت واحدة + إلكترونات التكافؤ الممنوحة من 4 ذرات أكسجين = 1(2) + 6 + 6 (4) = 32 .
الخطوة 2: حدد الذرة المركزية
لاختيار الذرة المركزية، يجب أن نتذكر أن الذرة الأقل سالبية كهربية تبقى في المركز.
(تذكر: إذا كان الهيدروجين موجودًا في الجزيء المحدد، ضع الهيدروجين دائمًا في الخارج).
الآن هنا الجزيء المحدد هو H2SO4 ويحتوي على ذرات الهيدروجين (H)، وذرات الكبريت (S)، وذرات الأكسجين (O).
لذا، وفقًا للقاعدة، علينا إبقاء الهيدروجين خارجًا.
يمكنك الآن رؤية قيم السالبية الكهربية لذرة الكبريت (S) وذرة الأكسجين (O) في الجدول الدوري أعلاه.
إذا قارنا قيم السالبية الكهربية للكبريت (S) والأكسجين (O)، فإن ذرة الكبريت تكون أقل سالبية كهربية .
هنا، ذرة الكبريت (S) هي الذرة المركزية وذرة الأكسجين (O) هي الذرة الخارجية.
الخطوة 3: قم بتوصيل كل ذرة عن طريق وضع زوج من الإلكترونات بينهما
الآن، في جزيء H2SO4، تحتاج إلى وضع أزواج الإلكترونات بين ذرات الكبريت (S) والأكسجين (O) وبين ذرات الأكسجين (O) والهيدروجين (H).
يشير هذا إلى أن هذه الذرات مرتبطة كيميائيًا ببعضها البعض في جزيء H2SO4.
الخطوة 4: جعل الذرات الخارجية مستقرة
في هذه الخطوة تحتاج إلى التحقق من استقرار الذرات الخارجية.
هنا في رسم جزيء H2SO4 يمكنك أن ترى أن الذرات الخارجية هي ذرات الهيدروجين وذرات الأكسجين.
تشكل ذرات الهيدروجين والأكسجين ثنائيًا وثمانيًا على التوالي، وبالتالي فهي مستقرة.
بالإضافة إلى ذلك، في الخطوة 1، قمنا بحساب العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ الموجودة في جزيء H2SO4.
يحتوي جزيء H2SO4 على إجمالي 32 إلكترونًا تكافؤًا ، ويتم استخدام كل إلكترونات التكافؤ هذه في الرسم البياني أعلاه لـ H2SO4.
وبالتالي لا يوجد المزيد من أزواج الإلكترونات التي يمكن الاحتفاظ بها في الذرة المركزية.
والآن دعونا ننتقل إلى الخطوة التالية.
الخطوة 5: التحقق من الثماني على الذرة المركزية
في هذه الخطوة، عليك التحقق مما إذا كانت ذرة الكبريت المركزية (S) مستقرة أم لا.
من أجل التحقق من استقرار ذرة الكبريت المركزية (S)، نحتاج إلى التحقق مما إذا كانت تشكل ثمانيًا أم لا.
يمكنك أن ترى في الصورة أعلاه أن ذرة الكبريت تشكل ثمانيًا. وهذا يعني أنه يحتوي على 8 إلكترونات.
وبالتالي فإن ذرة الكبريت المركزية مستقرة.
لننتقل الآن إلى الخطوة الأخيرة للتحقق مما إذا كانت بنية لويس لـ H2SO4 مستقرة أم لا.
الخطوة 6: التحقق من استقرار هيكل لويس
لقد وصلت الآن إلى الخطوة الأخيرة التي تحتاج فيها إلى التحقق من استقرار بنية لويس لـ H2SO4.
يمكن التحقق من استقرار بنية لويس باستخدام مفهوم الشحن الرسمي .
باختصار، يجب علينا الآن إيجاد الشحنة الرسمية لذرات الهيدروجين (H)، والكبريت (S)، والأكسجين (O) الموجودة في جزيء H2SO4.
لحساب الضريبة الرسمية، يجب عليك استخدام الصيغة التالية:
الشحنة الرسمية = إلكترونات التكافؤ – (الإلكترونات الرابطة)/2 – الإلكترونات غير الرابطة
يمكنك رؤية عدد الإلكترونات الرابطة والإلكترونات غير الرابطة لكل ذرة من جزيء H2SO4 في الصورة أدناه.
لذرة الهيدروجين (H):
إلكترون التكافؤ = 1 (لأن الهيدروجين موجود في المجموعة 1)
إلكترونات الرابطة = 2
الإلكترونات غير الرابطة = 0
بالنسبة لذرة الكبريت (S):
إلكترونات التكافؤ = 6 (لأن الكبريت موجود في المجموعة 16)
إلكترونات الرابطة = 8
الإلكترونات غير الرابطة = 0
لذرة الأكسجين (O):
إلكترونات التكافؤ = 6 (لأن الأكسجين موجود في المجموعة 16)
إلكترونات الرابطة = 2
الإلكترونات غير الرابطة = 6
بالنسبة لذرة الأكسجين (O) (من مجموعة OH):
إلكترونات التكافؤ = 6 (لأن الأكسجين موجود في المجموعة 16)
إلكترونات الرابطة = 4
الإلكترونات غير الرابطة = 4
| اتهام رسمي | = | إلكترونات التكافؤ | – | (الإلكترونات الملزمة)/2 | – | الإلكترونات غير الرابطة | ||
| ح | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
| س | = | 6 | – | 8/2 | – | 0 | = | +2 |
| أوه | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
| يا (من مجموعة OH) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
من حسابات الشحنة الرسمية أعلاه، يمكنك أن ترى أن ذرة الكبريت (S) لها شحنة +2 بينما تحتوي ذرتي الأكسجين على شحنة -1 .
لذلك دعونا نحتفظ بهذه الشحنات على ذرات جزيء H2SO4.
بنية لويس المذكورة أعلاه لـ H2SO4 ليست مستقرة. لذا علينا تقليل هذه الشحنات عن طريق نقل أزواج الإلكترونات من ذرات الأكسجين إلى ذرة الكبريت.
بعد نقل زوج الإلكترون من ذرات الأكسجين إلى ذرة الكبريت، تصبح بنية لويس لـ H2SO4 أكثر استقرارًا.
في بنية لويس النقطية أعلاه لـ H2SO4، يمكنك أيضًا تمثيل كل زوج من إلكترونات الترابط (:) كرابطة واحدة (|). سيعطيك القيام بذلك بنية لويس التالية لـ H2SO4.
أتمنى أن تكون قد فهمت جميع الخطوات المذكورة أعلاه تمامًا.
لمزيد من التدريب والفهم الأفضل، يمكنك تجربة هياكل لويس الأخرى المدرجة أدناه.
جرب (أو على الأقل شاهد) هياكل لويس هذه لفهم أفضل: