لقد رأيت الصورة أعلاه بالفعل، أليس كذلك؟
اسمحوا لي أن أشرح بإيجاز الصورة أعلاه.
يحتوي هيكل CH3-Lewis على ذرة كربون (C) في المركز محاطة بثلاث ذرات هيدروجين (H). توجد ثلاث روابط فردية بين ذرة الكربون (C) وكل ذرة هيدروجين (H). تحتوي ذرة الكربون (C) على زوج وحيد ولها شحنة رسمية -ve.
إذا لم تفهم أي شيء من الصورة أعلاه لبنية CH3-Lewis، فابق معي وستحصل على شرح تفصيلي خطوة بخطوة حول رسم بنية لويس لأيون CH3-Lewis .
لذلك دعونا ننتقل إلى خطوات رسم بنية لويس لأيون CH3.
خطوات رسم هيكل CH3-Lewis
الخطوة 1: أوجد إجمالي عدد إلكترونات التكافؤ في أيون CH3
من أجل العثور على العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في أيون CH3، عليك أولا معرفة إلكترونات التكافؤ الموجودة في ذرة الكربون وكذلك ذرة الهيدروجين .
(إلكترونات التكافؤ هي الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي لأي ذرة).
سأخبرك هنا بكيفية العثور بسهولة على إلكترونات التكافؤ للكربون والهيدروجين باستخدام الجدول الدوري .
إجمالي إلكترونات التكافؤ في أيون CH3
→ 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 الهيدروجين:
الهيدروجين هو عنصر المجموعة 1 في الجدول الدوري.[2] 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.
لذا،
مجموع إلكترونات التكافؤ في CH3- أيون = إلكترونات التكافؤ الممنوحة من ذرة كربون واحدة + إلكترونات التكافؤ الممنوحة من 3 ذرات هيدروجين + 1 إلكترون إضافي يضاف بسبب 1 شحنة سالبة = 4 + 1(3) + 1 = 8 .
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 الأيون المعطى هو CH3- أيون ويحتوي على ذرة الكربون (C) والهيدروجين (H).
يمكنك رؤية قيم السالبية الكهربية لذرة الكربون (C) وذرة الهيدروجين (H) في الجدول الدوري أعلاه.
إذا قارنا قيم السالبية الكهربية للكربون (C) والهيدروجين (H)، فإن ذرة الهيدروجين أقل سالبية كهربية . ولكن وفقا للقاعدة علينا أن نحتفظ بالهيدروجين بالخارج.
هنا، ذرة الكربون (C) هي الذرة المركزية وذرات الهيدروجين (H) هي الذرات الخارجية.
الخطوة 3: قم بتوصيل كل ذرة عن طريق وضع زوج من الإلكترونات بينهما
الآن في جزيء CH3 تحتاج إلى وضع أزواج الإلكترونات بين ذرة الكربون (C) وذرات الهيدروجين (H).
يشير هذا إلى أن الكربون (C) والهيدروجين (H) مرتبطان كيميائيًا ببعضهما البعض في جزيء CH3.
الخطوة 4: جعل الذرات الخارجية مستقرة
في هذه الخطوة تحتاج إلى التحقق من استقرار الذرات الخارجية.
هنا في رسم جزيء CH3 يمكنك أن ترى أن الذرات الخارجية هي ذرات هيدروجين.
تشكل ذرات الهيدروجين الخارجية ثنائيًا وبالتالي فهي مستقرة.
بالإضافة إلى ذلك، في الخطوة 1، قمنا بحساب العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ الموجودة في أيون CH3-.
يحتوي أيون CH3- على إجمالي 8 إلكترونات تكافؤ ومن بينها، يتم استخدام 6 إلكترونات تكافؤ فقط في الرسم البياني أعلاه.
إذن عدد الإلكترونات المتبقية = 8 – 6 = 2 .
تحتاج إلى وضع هذين الإلكترونين على ذرة الكربون المركزية في الرسم البياني أعلاه لجزيء CH3.
والآن دعنا ننتقل إلى الخطوة التالية.
الخطوة 5: التحقق من الثماني على الذرة المركزية
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.
يمكنك أن ترى في الصورة أعلاه أن ذرة الكربون تشكل ثمانيًا. وهذا يعني أنه يحتوي على 8 إلكترونات.
وبالتالي فإن ذرة الكربون المركزية مستقرة.
لننتقل الآن إلى الخطوة الأخيرة للتحقق مما إذا كانت بنية لويس لـ CH3 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 لجزيء CH3.
يمكن التحقق من استقرار بنية لويس باستخدام مفهوم الشحن الرسمي .
باختصار، نحتاج الآن إلى إيجاد الشحنة الرسمية لذرات الكربون (C) وكذلك ذرات الهيدروجين (H) الموجودة في جزيء CH3.
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 CH3 في الصورة أدناه.
بالنسبة لذرة الكربون (C):
إلكترونات التكافؤ = 4 (لأن الكربون موجود في المجموعة 14)
إلكترونات الرابطة = 6
الإلكترونات غير الرابطة = 2
لذرة الهيدروجين (H):
إلكترون التكافؤ = 1 (لأن الهيدروجين موجود في المجموعة 1)
إلكترونات الرابطة = 2
الإلكترونات غير الرابطة = 0
| اتهام رسمي | = | إلكترونات التكافؤ | – | (الإلكترونات الملزمة)/2 | – | الإلكترونات غير الرابطة | ||
| ضد | = | 4 | – | 6/2 | – | 2 | = | -1 |
| ح | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
من حسابات الشحنة الرسمية أعلاه، يمكنك أن ترى أن ذرة الكربون (C) لها شحنة -1 ، في حين أن ذرات الهيدروجين لها شحنة 0 .
لذلك دعونا نحتفظ بهذه الشحنات على ذرات جزيء CH3.
تظهر هذه الشحنة الإجمالية -1 على جزيء CH3 في الصورة أدناه.
في بنية لويس النقطية المذكورة أعلاه لأيون CH3، يمكنك أيضًا تمثيل كل زوج من إلكترونات الترابط (:) كرابطة واحدة (|). سيعطيك القيام بذلك بنية لويس التالية لأيون CH3.
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: