لقد رأيت الصورة أعلاه بالفعل، أليس كذلك؟
اسمحوا لي أن أشرح بإيجاز الصورة أعلاه.
يحتوي هيكل CO 3 2- Lewis على ذرة كربون (C) في المركز محاطة بثلاث ذرات أكسجين (O). هناك رابطتان فرديتان ورابطة مزدوجة واحدة بين ذرة الكربون (C) وكل ذرة أكسجين (O). هناك زوجان وحيدان على ذرة أكسجين مزدوجة الرابطة (O) و3 أزواج وحيدة على ذرة أكسجين أحادية الرابطة (O).
إذا لم تفهم أي شيء من الصورة أعلاه لبنية CO3 2-lewis، فابق معي وستحصل على شرح تفصيلي خطوة بخطوة حول رسم بنية لويس لأيون CO3 2- .
لذلك دعونا ننتقل إلى خطوات رسم بنية لويس لأيون CO3 2-.
خطوات رسم هيكل ثاني أكسيد الكربون 2-لويس
الخطوة 1: أوجد العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في أيون CO3 2
من أجل العثور على العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في أيون CO3 2-، عليك أولاً معرفة إلكترونات التكافؤ الموجودة في ذرة الكربون وكذلك ذرة الأكسجين.
(إلكترونات التكافؤ هي الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي لأي ذرة).
سأخبرك هنا بكيفية العثور بسهولة على إلكترونات التكافؤ للكربون وكذلك الأكسجين باستخدام الجدول الدوري .
إجمالي إلكترونات التكافؤ في أيون CO32
→ إلكترونات التكافؤ المعطاة من ذرة الكربون:
الكربون هو أحد عناصر المجموعة 14 من الجدول الدوري. [1] وبالتالي 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 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.
لذا،
مجموع إلكترونات التكافؤ في CO 3 2- أيون = إلكترونات التكافؤ الممنوحة من ذرة كربون واحدة + إلكترونات التكافؤ الممنوحة من 3 ذرات أكسجين + 2 إلكترون إضافي يضاف بسبب شحنتين سالبتين = 4 + 6 (3) + 2 = 24 .
الخطوة 2: حدد الذرة المركزية
لاختيار الذرة المركزية، يجب أن نتذكر أن الذرة الأقل سالبية كهربية تبقى في المركز.
الآن هنا الأيون المعطى هو CO3 2- ويحتوي على ذرات الكربون (C) وذرات الأكسجين (O).
يمكنك رؤية قيم السالبية الكهربية لذرة الكربون (C) وذرة الأكسجين (O) في الجدول الدوري أعلاه.
إذا قارنا قيم السالبية الكهربية للكربون (C) والأكسجين (O)، فإن ذرة الكربون أقل سالبية كهربية .
هنا، ذرة الكربون (C) هي الذرة المركزية وذرات الأكسجين (O) هي الذرات الخارجية.
الخطوة 3: قم بتوصيل كل ذرة عن طريق وضع زوج من الإلكترونات بينهما
الآن، في جزيء CO3، تحتاج إلى وضع أزواج الإلكترونات بين ذرة الكربون (C) وذرات الأكسجين (O).
يشير هذا إلى أن الكربون (C) والأكسجين (O) مرتبطان كيميائيًا ببعضهما البعض في جزيء ثاني أكسيد الكربون.
الخطوة 4: جعل الذرات الخارجية مستقرة
في هذه الخطوة تحتاج إلى التحقق من استقرار الذرات الخارجية.
هنا في الرسم البياني لجزيء ثاني أكسيد الكربون يمكنك أن ترى أن الذرات الخارجية هي ذرات الأكسجين.
تشكل ذرات الأكسجين الخارجية هذه ثمانيًا وبالتالي فهي مستقرة.
بالإضافة إلى ذلك، في الخطوة 1، قمنا بحساب العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ الموجودة في أيون CO3 2- .
يحتوي أيون CO3 2- على إجمالي 24 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 6 إلكترونات فقط وهو غير مستقر.
الآن، لجعل ذرة الكربون هذه مستقرة، تحتاج إلى نقل زوج الإلكترونات من ذرة الأكسجين الخارجية بحيث تصبح ذرة الكربون أكثر استقرارًا.
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 لأنها تحتوي على 8 إلكترونات.
الآن دعنا ننتقل إلى الخطوة الأخيرة للتحقق مما إذا كانت بنية لويس المذكورة أعلاه مستقرة أم لا.
الخطوة 6: التحقق من استقرار هيكل لويس
لقد وصلت الآن إلى الخطوة الأخيرة التي تحتاج فيها إلى التحقق من ثبات بنية لويس لأيون CO 3 2- .
يمكن التحقق من استقرار بنية لويس باستخدام مفهوم الشحن الرسمي .
باختصار، يجب علينا الآن إيجاد الشحنة الرسمية لذرات الكربون (C) وكذلك ذرات الأكسجين (O) الموجودة في أيون CO 3 2- .
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 CO 3 2 في الصورة أدناه.
بالنسبة لذرة الكربون (C):
إلكترون التكافؤ = 4 (لأن الكربون موجود في المجموعة 14)
إلكترونات الرابطة = 8
الإلكترونات غير الرابطة = 0
بالنسبة لذرة الأكسجين أحادية الرابطة (O):
إلكترونات التكافؤ = 6 (لأن الأكسجين موجود في المجموعة 16)
إلكترونات الرابطة = 2
الإلكترونات غير الرابطة = 6
بالنسبة لذرة الأكسجين ثنائية الرابطة (O):
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 | ||
| ضد | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| يا (رابطة واحدة) | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
| يا (قفزة مزدوجة) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
من حسابات الشحنة الرسمية أعلاه، يمكنك أن ترى أن ذرة الأكسجين (O) المرتبطة بشكل فردي لها شحنة -1 والذرات الأخرى لها شحنة 0 .
لذلك دعونا نحتفظ بهذه الشحنات على ذرات جزيء ثاني أكسيد الكربون.
تظهر هذه الشحنة الإجمالية -2 على جزيء ثاني أكسيد الكربون في الصورة أدناه.
في بنية لويس النقطية المذكورة أعلاه لأيون CO 3 2 ، يمكنك أيضًا تمثيل كل زوج من إلكترونات الترابط (:) كرابطة واحدة (|). سيؤدي ذلك إلى الحصول على بنية لويس التالية لأيون CO 3 2- .
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: