لقد رأيت الصورة أعلاه بالفعل، أليس كذلك؟
اسمحوا لي أن أشرح بإيجاز الصورة أعلاه.
يحتوي هيكل GeH4 Lewis على ذرة جرمانيوم (Ge) في المركز محاطة بأربع ذرات هيدروجين (H). هناك 4 روابط فردية بين ذرة الجرمانيوم (Ge) وكل ذرة هيدروجين (H).
إذا لم تفهم أي شيء من الصورة أعلاه لبنية لويس لـ GeH4، فابق معي وستحصل على شرح تفصيلي خطوة بخطوة حول كيفية رسم بنية لويس لـ GeH4 .
لذلك دعونا ننتقل إلى خطوات رسم بنية لويس لـ GeH4.
خطوات رسم هيكل GeH4 لويس
الخطوة 1: أوجد العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء GeH4
من أجل العثور على العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء GeH4 ، عليك أولاً معرفة إلكترونات التكافؤ الموجودة في ذرة الجرمانيوم وكذلك في ذرة الهيدروجين.
(إلكترونات التكافؤ هي الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي لأي ذرة).
سأخبرك هنا بكيفية العثور بسهولة على إلكترونات التكافؤ للجرمانيوم وكذلك الهيدروجين باستخدام الجدول الدوري.
إجمالي إلكترونات التكافؤ في جزيء GeH4
→ إلكترونات التكافؤ المعطاة من ذرة الجرمانيوم:
الجرمانيوم هو عنصر في المجموعة 14 من الجدول الدوري. [1] وبالتالي فإن إلكترونات التكافؤ الموجودة في الجرمانيوم هي 4 .
يمكنك رؤية إلكترونات التكافؤ الأربعة الموجودة في ذرة الجرمانيوم 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،
إجمالي إلكترونات التكافؤ في جزيء GeH4 = إلكترونات التكافؤ المتبرع بها من ذرة جرمانيوم واحدة + إلكترونات التكافؤ المتبرع بها من 4 ذرات هيدروجين = 4 + 1(4) = 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 الجزيء المحدد هو GeH4 ويحتوي على ذرات الجرمانيوم (Ge) والهيدروجين (H).
يمكنك رؤية قيم السالبية الكهربية لذرة الجرمانيوم (Ge) وذرة الهيدروجين (H) في الجدول الدوري أعلاه.
إذا قارنا قيم السالبية الكهربية للجرمانيوم (Ge) والهيدروجين (H)، فإن ذرة الهيدروجين أقل سالبية كهربية . ولكن وفقا للقاعدة علينا أن نحتفظ بالهيدروجين بالخارج.
هنا، ذرة الجرمانيوم (Ge) 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 GeH4، يجب أن نضع أزواج الإلكترونات بين ذرة الجرمانيوم (Ge) وذرات الهيدروجين (H).
يشير هذا إلى أن الجرمانيوم (Ge) والهيدروجين (H) مرتبطان كيميائيًا ببعضهما البعض في جزيء GeH4.
الخطوة 4: جعل الذرات الخارجية مستقرة
في هذه الخطوة تحتاج إلى التحقق من استقرار الذرات الخارجية.
هنا في رسم جزيء GeH4 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 GeH4.
يحتوي جزيء GeH4 على إجمالي 8 إلكترونات تكافؤ ويتم استخدام كل إلكترونات التكافؤ هذه في الرسم البياني أعلاه لـ GeH4.
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
في هذه الخطوة، تحتاج إلى التحقق مما إذا كانت ذرة الجرمانيوم المركزية (Ge) مستقرة أم لا.
من أجل التحقق من استقرار ذرة الجرمانيوم المركزية (Ge)، من الضروري التحقق مما إذا كانت تشكل ثمانيًا أم لا.
يمكنك أن ترى في الصورة أعلاه أن ذرة الجرمانيوم تشكل ثمانيًا. وهذا يعني أنه يحتوي على 8 إلكترونات.
وبالتالي فإن ذرة الجرمانيوم المركزية مستقرة.
لننتقل الآن إلى الخطوة الأخيرة للتحقق مما إذا كانت بنية لويس لـ GeH4 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 GeH4.
يمكن التحقق من استقرار بنية لويس باستخدام مفهوم الشحن الرسمي .
باختصار، نحتاج الآن إلى إيجاد الشحنة الرسمية لذرات الجرمانيوم (Ge) وكذلك ذرات الهيدروجين (H) الموجودة في جزيء GeH4.
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 GeH4 في الصورة أدناه.
بالنسبة لذرة الجرمانيوم (Ge):
إلكترونات التكافؤ = 4 (لأن الجرمانيوم 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 | ||
| جي | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| ح | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
من حسابات الشحنة الرسمية أعلاه، يمكنك أن ترى أن ذرة الجرمانيوم (Ge) وكذلك ذرة الهيدروجين (H) لها شحنة رسمية “صفر” .
يشير هذا إلى أن بنية لويس أعلاه لـ GeH4 مستقرة ولا يوجد أي تغيير آخر في البنية أعلاه لـ GeH4.
في البنية النقطية لويس أعلاه لـ GeH4، يمكنك أيضًا تمثيل كل زوج من إلكترونات الترابط (:) كرابطة واحدة (|). سيؤدي القيام بذلك إلى تكوين بنية لويس التالية لـ GeH4.
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: