لقد رأيت الصورة أعلاه بالفعل، أليس كذلك؟
اسمحوا لي أن أشرح بإيجاز الصورة أعلاه.
يحتوي هيكل لويس C4H10 (البيوتان) على رابطة واحدة بين ذرات الكربون (C) وكذلك بين ذرة الكربون (C) وذرة الهيدروجين (H). توجد ذرات الكربون الأربع (C) في المركز وتحيط بها ذرات الهيدروجين (H).
إذا لم تفهم أي شيء من الصورة أعلاه لبنية لويس لـ C4H10، فابق معي وستحصل على شرح تفصيلي خطوة بخطوة حول كيفية رسم بنية لويس لـ C4H10 .
لذلك دعونا ننتقل إلى خطوات رسم بنية لويس لـ C4H10.
خطوات رسم هيكل لويس C4H10
الخطوة 1: أوجد العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء C4H10
من أجل العثور على العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء C_4H10، عليك أولاً 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 جزيء C4H10
→ 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 جزيء C4H10 = إلكترونات التكافؤ المتبرع بها من 4 ذرات كربون + إلكترونات التكافؤ المتبرع بها من 10 ذرات هيدروجين = 4(4) + 1(10) = 26 .
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 C4H10 (أو البيوتان) ويحتوي على ذرات الكربون (C) وذرات الهيدروجين (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 تكون أقل سالبية كهربية. ولكن وفقا للقاعدة علينا أن نحتفظ بالهيدروجين بالخارج.
هنا، ذرات الكربون الأربع (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 C4H10، تحتاج إلى وضع أزواج الإلكترونات بين ذرات الكربون والكربون وبين ذرات الكربون والهيدروجين.
يشير هذا إلى أن هذه الذرات مرتبطة كيميائيًا ببعضها البعض في جزيء C4H10.
الخطوة 4: جعل الذرات الخارجية مستقرة
في هذه الخطوة تحتاج إلى التحقق من استقرار الذرات الخارجية.
هنا في الرسم التخطيطي لجزيء C4H10 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 جزيء C4H10.
يحتوي جزيء C4H10 على إجمالي 26 إلكترونًا تكافؤًا ، ويتم استخدام جميع إلكترونات التكافؤ هذه في الرسم البياني أعلاه لـ C4H10.
وبالتالي لا يوجد المزيد من أزواج الإلكترونات التي يمكن الاحتفاظ بها في الذرات المركزية.
والآن دعونا ننتقل إلى الخطوة التالية.
الخطوة 5: التحقق من الثماني على الذرة المركزية
في هذه الخطوة، عليك التحقق مما إذا كانت ذرات الكربون المركزية (C) مستقرة أم لا.
من أجل التحقق من استقرار ذرات الكربون المركزية (C)، نحتاج إلى التحقق مما إذا كانت تشكل ثمانيًا أم لا.
يمكنك أن ترى في الصورة أعلاه أن ذرات الكربون الثلاث تشكل ثمانيًا. وهذا يعني أن لديهم 8 إلكترونات.
وبالتالي فإن ذرات الكربون المركزية مستقرة.
لننتقل الآن إلى الخطوة الأخيرة للتحقق مما إذا كانت بنية لويس لـ C4H10 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 C4H10.
يمكن التحقق من استقرار بنية لويس باستخدام مفهوم الشحن الرسمي .
باختصار، يجب علينا الآن إيجاد الشحنة الرسمية لذرات الكربون (C) وكذلك لذرات الهيدروجين (H) الموجودة في جزيء C4H10.
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 C4H10 في الصورة أدناه.
بالنسبة لذرة الكربون (C):
إلكترونات التكافؤ = 4 (لأن الكربون موجود في المجموعة 14)
إلكترونات الرابطة = 8
الإلكترونات غير الرابطة = 0
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 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| ح | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
من حسابات الشحنة الرسمية أعلاه، يمكنك أن ترى أن ذرات الكربون (C) وكذلك ذرات الهيدروجين (H) لها شحنة رسمية “صفر” .
يشير هذا إلى أن بنية لويس أعلاه لـ C4H10 مستقرة ولا يوجد أي تغيير آخر في البنية أعلاه لـ C4H10.
في بنية لويس النقطية أعلاه لـ C4H10، يمكنك أيضًا تمثيل كل زوج من إلكترونات الترابط (:) كرابطة واحدة (|). سيؤدي القيام بذلك إلى تكوين بنية لويس التالية لـ C4H10.
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: