لقد رأيت الصورة أعلاه بالفعل، أليس كذلك؟
اسمحوا لي أن أشرح بإيجاز الصورة أعلاه.
يحتوي هيكل OCN-Lewis على ذرة كربون (C) في المركز محاطة بذرة أكسجين (O) وذرة نيتروجين (N). هناك رابطة واحدة بين الكربون (C) والأكسجين (O) ورابطة ثلاثية واحدة بين الكربون (C) والنيتروجين (N). توجد شحنة رسمية -1 على ذرة الأكسجين (O).
إذا لم تفهم أي شيء من الصورة أعلاه لبنية لويس لـ OCN-ion (أيون السيانات)، فابق معي وستحصل على شرح مفصل خطوة بخطوة حول رسم بنية لويس لـ OCN-ion .
لذلك دعونا ننتقل إلى خطوات رسم بنية لويس لأيون OCN.
خطوات رسم هيكل OCN-Lewis
الخطوة 1: ابحث عن العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في أيون OCN
من أجل العثور على العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في أيون OCN (أيون السيانات)، تحتاج أولاً إلى معرفة إلكترونات التكافؤ الموجودة في ذرة الأكسجين وذرة الكربون وكذلك ذرة النيتروجين.
(إلكترونات التكافؤ هي الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي لأي ذرة).
سأخبرك هنا بكيفية العثور بسهولة على إلكترونات التكافؤ للأكسجين والكربون وكذلك النيتروجين باستخدام الجدول الدوري .
إجمالي إلكترونات التكافؤ في أيون OCN
→ إلكترونات التكافؤ المعطاة من ذرة الأكسجين:
الأكسجين هو عنصر في المجموعة 16 من الجدول الدوري. [1] ولذلك 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. [2] 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. [3] 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،
إجمالي إلكترونات التكافؤ في أيون OCN = إلكترونات التكافؤ المتبرع بها من ذرة أكسجين واحدة + إلكترونات التكافؤ الممنوحة من ذرة كربون واحدة + إلكترونات التكافؤ المتبرع بها من ذرة نيتروجين واحدة + 1 إلكترون إضافي يضاف بسبب شحنة سالبة واحدة = 6 + 4 + 5 + 1 = 16 .
الخطوة 2: حدد الذرة المركزية
لاختيار الذرة المركزية، يجب أن نتذكر أن الذرة الأقل سالبية كهربية تبقى في المركز.
الآن هنا الجزيء المعطى هو OCN ويحتوي على ذرة أكسجين واحدة (O)، وذرة كربون واحدة (C) وذرة نيتروجين واحدة (N).
يمكنك رؤية قيم السالبية الكهربية لذرة الأكسجين (O)، وذرة الكربون (C)، وذرة النيتروجين (N) في الجدول الدوري أعلاه.
إذا قارنا قيم السالبية الكهربية لذرة الأكسجين (O) وذرة الكربون (C) وذرة النيتروجين (N)، فإن ذرة الكربون تكون أقل سالبية كهربية .
هنا، ذرة الكربون (C) هي الذرة المركزية وذرة الأكسجين (O) وذرة النيتروجين (N) هي الذرات الخارجية.
الخطوة 3: قم بتوصيل كل ذرة عن طريق وضع زوج من الإلكترونات بينهما
الآن، في جزيء OCN، تحتاج إلى وضع أزواج الإلكترونات بين ذرة الأكسجين (O)، ذرة الكربون (C) وذرة النيتروجين (N).
يشير هذا إلى أن ذرة الأكسجين (O)، وذرة الكربون (C)، وذرة النيتروجين (N) مرتبطة كيميائيًا ببعضها البعض في جزيء OCN.
الخطوة 4: جعل الذرات الخارجية مستقرة
في هذه الخطوة تحتاج إلى التحقق من استقرار الذرات الخارجية.
هنا في رسم جزيء OCN، يمكنك أن ترى أن الذرات الخارجية هي ذرة الأكسجين وذرة النيتروجين.
تشكل ذرات الأكسجين والنيتروجين الخارجية هذه ثمانيًا وبالتالي فهي مستقرة.
بالإضافة إلى ذلك، في الخطوة 1، قمنا بحساب العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ الموجودة في أيون OCN.
يحتوي OCN-ion 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.
الآن دعنا ننتقل إلى الخطوة الأخيرة للتحقق مما إذا كانت بنية لويس لـ OCN 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 OCN.
يمكن التحقق من استقرار بنية لويس باستخدام مفهوم الشحن الرسمي .
باختصار، يجب علينا الآن إيجاد الشحنة الرسمية لذرات الأكسجين (O)، والكربون (C)، والنيتروجين (N) الموجودة في جزيء OCN.
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 OCN في الصورة أدناه.
لذرة الأكسجين (O):
إلكترونات التكافؤ = 6 (لأن الأكسجين موجود في المجموعة 16)
إلكترونات الرابطة = 2
الإلكترونات غير الرابطة = 6
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 | ||
| أوه | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
| ضد | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| لا | = | 5 | – | 6/2 | – | 2 | = | 0 |
من حسابات الشحنة الرسمية أعلاه، يمكنك أن ترى أن ذرة الأكسجين (O) لها شحنة -1 ، في حين أن الذرات الأخرى لها شحنة 0 .
لذلك دعونا نحتفظ بهذه الشحنات على الذرات الخاصة بجزيء OCN.
تظهر هذه الشحنة الإجمالية -1 على جزيء OCN في الصورة أدناه.
في بنية لويس النقطية المذكورة أعلاه لأيون OCN، يمكنك أيضًا تمثيل كل زوج من إلكترونات الترابط (:) كرابطة واحدة (|). من خلال القيام بذلك سوف تحصل على بنية لويس التالية من OCN-ion.
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: