لقد رأيت الصورة أعلاه بالفعل، أليس كذلك؟
اسمحوا لي أن أشرح بإيجاز الصورة أعلاه.
يحتوي هيكل HOCN Lewis على ذرة كربون (C) في المركز محاطة بذرة نيتروجين (N) ومجموعة OH. توجد رابطة ثلاثية واحدة بين ذرة الكربون (C) وذرة النيتروجين (N) وبقية الذرات الأخرى لها رابطة واحدة. يوجد زوج وحيد في ذرة النيتروجين وزوجان وحيدان في ذرة الأكسجين.
إذا لم تفهم أي شيء من الصورة أعلاه لبنية HOCN Lewis، فابق معي وستحصل على شرح تفصيلي خطوة بخطوة حول رسم بنية لويس لجزيء HOCN .
لذلك دعونا ننتقل إلى خطوات رسم بنية لويس لـ HOCN.
خطوات رسم هيكل لويس HOCN
الخطوة 1: ابحث عن العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء HOCN
من أجل العثور على العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء HOCN، عليك أولاً معرفة إلكترونات التكافؤ الموجودة في ذرة الهيدروجين، ذرة الأكسجين، ذرة الكربون وكذلك ذرة النيتروجين.
(إلكترونات التكافؤ هي الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي لأي ذرة).
سأخبرك هنا بكيفية العثور بسهولة على إلكترونات التكافؤ للهيدروجين والأكسجين والكربون وكذلك النيتروجين باستخدام الجدول الدوري.
إجمالي إلكترونات التكافؤ في جزيء HOCN
→ 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 الأكسجين:
الأكسجين هو عنصر في المجموعة 16 من الجدول الدوري. [2] وبالتالي فإن إلكترونات التكافؤ الموجودة في الأكسجين هي 6 .
يمكنك رؤية إلكترونات التكافؤ الستة الموجودة في ذرة الأكسجين كما هو موضح في الصورة أعلاه.
→ إلكترونات التكافؤ المعطاة من ذرة الكربون:
الكربون هو أحد عناصر المجموعة 14 من الجدول الدوري. [3] ولذلك فإن إلكترونات التكافؤ الموجودة في الكربون هي 4 .
يمكنك رؤية إلكترونات التكافؤ الأربعة الموجودة في ذرة الكربون كما هو موضح في الصورة أعلاه.
→ إلكترونات التكافؤ المعطاة من ذرة النيتروجين:
النيتروجين عنصر في المجموعة 15 من الجدول الدوري. [4] ولذلك فإن إلكترونات التكافؤ الموجودة في النيتروجين هي 5 .
يمكنك رؤية إلكترونات التكافؤ الخمسة الموجودة في ذرة النيتروجين كما هو موضح في الصورة أعلاه.
لذا،
مجموع إلكترونات التكافؤ في جزيء HOCN = إلكترونات التكافؤ الممنوحة من ذرة هيدروجين واحدة + إلكترونات التكافؤ الممنوحة من ذرة أكسجين واحدة + إلكترونات التكافؤ الممنوحة من ذرة كربون واحدة + إلكترونات التكافؤ الممنوحة من ذرة واحدة د نيتروجين = 1 + 6 + 4 + 5 = 16 .
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 المعطى هو HOCN ويحتوي على ذرة هيدروجين واحدة (H)، وذرة أكسجين واحدة (O)، وذرة كربون واحدة (C) وذرة نيتروجين واحدة (N).
لذا، وفقًا للقاعدة، علينا إبقاء الهيدروجين خارجًا.
يمكنك الآن رؤية قيم السالبية الكهربية لذرة الأكسجين (O) وذرة الكربون (C) وذرة النيتروجين (N) في الجدول الدوري أعلاه.
إذا قارنا قيم السالبية الكهربية للأكسجين (O) والكربون (C) والنيتروجين (N)، فإن ذرة الكربون أقل سالبية كهربية .
هنا، ذرة الكربون (C) هي الذرة المركزية وذرة النيتروجين (N) وذرة الأكسجين (O) هي الذرة الخارجية.
الخطوة 3: قم بتوصيل كل ذرة عن طريق وضع زوج من الإلكترونات بينهما
الآن، في جزيء HOCN، تحتاج إلى وضع أزواج الإلكترونات بين ذرة الهيدروجين (H)، وذرة الأكسجين (O)، وذرة الكربون (C) وذرة الكربون النيتروجين (N).
يشير هذا إلى أن هذه الذرات مرتبطة كيميائيًا ببعضها البعض في جزيء HOCN.
الخطوة 4: جعل الذرات الخارجية مستقرة
في هذه الخطوة تحتاج إلى التحقق من استقرار الذرات الخارجية.
هنا في رسم جزيء HOCN يمكنك أن ترى أن الذرات الخارجية هي ذرات الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين.
تشكل ذرة الهيدروجين ثنائيًا ، وتشكل ذرات الأكسجين والنيتروجين ثمانيًا . ولذلك فهي مستقرة.
بالإضافة إلى ذلك، في الخطوة 1، قمنا بحساب العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ الموجودة في جزيء HOCN.
يحتوي HOCN على إجمالي 16 إلكترونًا تكافؤًا ويتم استخدام جميع إلكترونات التكافؤ هذه في الرسم البياني أعلاه.
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. إذا لم يكن لديه ثماني بتات، قم بتحريك الزوج الوحيد لتكوين رابطة مزدوجة أو رابطة ثلاثية.
في هذه الخطوة، عليك التحقق مما إذا كانت ذرة الكربون المركزية (C) مستقرة أم لا.
من أجل التحقق من استقرار ذرة الكربون المركزية (C)، نحتاج إلى التحقق مما إذا كانت تشكل ثمانيًا أم لا.
ولسوء الحظ، فإن ذرة الكربون لا تشكل ثمانيًا هنا. يحتوي الكربون على 4 إلكترونات فقط وهو غير مستقر.
الآن، لجعل ذرة الكربون هذه مستقرة، تحتاج إلى إزاحة زوج الإلكترونات من ذرة النيتروجين الخارجية بحيث يمكن أن تحتوي ذرة الكربون على 8 إلكترونات (أي ثماني واحد).
(ملاحظة: تذكر أنك بحاجة إلى تحريك زوج الإلكترون للذرة الأقل سالبية كهربية.
في الواقع، الذرة الأقل سالبية كهربية لديها ميل أكبر للتبرع بالإلكترونات.
هنا إذا قارنا ذرة النيتروجين وذرة الأكسجين، فإن ذرة النيتروجين أقل سالبية كهربية.
لذلك تحتاج إلى تحريك زوج الإلكترون من ذرة النيتروجين.)
ولكن بعد تحريك زوج من الإلكترونات، تظل ذرة الكربون لا تشكل ثمانيًا لأنها تحتوي على 6 إلكترونات فقط.
مرة أخرى، نحتاج إلى نقل زوج إضافي من الإلكترونات من ذرة النيتروجين فقط. (لأن النيتروجين أقل سالبية كهربية من الأكسجين).
بعد تحريك هذا الزوج من الإلكترونات، ستستقبل ذرة الكربون المركزية إلكترونين إضافيين، وبالتالي يصبح إجمالي إلكتروناتها 8.
يمكنك أن ترى في الصورة أعلاه أن ذرة الكربون تشكل ثمانيًا.
وبالتالي فإن ذرة الكربون مستقرة.
لننتقل الآن إلى الخطوة الأخيرة للتحقق مما إذا كانت بنية لويس لـ HOCN 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 لجزيء HOCN.
يمكن التحقق من استقرار بنية لويس باستخدام مفهوم الشحن الرسمي .
باختصار، يجب علينا الآن إيجاد الشحنة الرسمية لذرات الهيدروجين (H)، والأكسجين (O)، والكربون (C)، وكذلك النيتروجين (N) الموجودة في جزيء HOCN.
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 HOCN في الصورة أدناه.
لذرة الهيدروجين (H):
إلكترون التكافؤ = 1 (لأن الهيدروجين موجود في المجموعة 1)
إلكترونات الرابطة = 2
الإلكترونات غير الرابطة = 0
لذرة الأكسجين (O):
إلكترونات التكافؤ = 6 (لأن الأكسجين موجود في المجموعة 16)
إلكترونات الرابطة = 4
الإلكترونات غير الرابطة = 4
بالنسبة لذرة الكربون (C):
إلكترونات التكافؤ = 4 (لأن الكربون موجود في المجموعة 14)
إلكترونات الرابطة = 8
الإلكترونات غير الرابطة = 0
بالنسبة لذرة النيتروجين (N):
إلكترونات التكافؤ = 5 (لأن النيتروجين موجود في المجموعة 15)
إلكترونات الرابطة = 6
الإلكترونات غير الرابطة = 2
| اتهام رسمي | = | إلكترونات التكافؤ | – | (الإلكترونات الملزمة)/2 | – | الإلكترونات غير الرابطة | ||
| ح | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
| أوه | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
| ضد | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| لا | = | 5 | – | 6/2 | – | 2 | = | 0 |
من حسابات الشحنة الرسمية أعلاه، يمكنك أن ترى أن ذرة الهيدروجين (H)، وذرة الأكسجين (O)، وذرة الكربون (C) وكذلك ذرة الكربون النيتروجين (N) لها شحنة رسمية “صفر” .
يشير هذا إلى أن بنية لويس المذكورة أعلاه لـ HOCN مستقرة ولا يوجد أي تغيير آخر في البنية المذكورة أعلاه لـ HOCN.
في بنية لويس النقطية أعلاه لـ HOCN، يمكنك أيضًا تمثيل كل زوج من إلكترونات الترابط (:) كرابطة واحدة (|). سيؤدي القيام بذلك إلى تكوين بنية لويس التالية لـ HOCN.
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: