لقد رأيت الصورة أعلاه بالفعل، أليس كذلك؟
اسمحوا لي أن أشرح بإيجاز الصورة أعلاه.
يحتوي هيكل لويس PO4 3- (أيون الفوسفات) على ذرة فوسفور (P) في المركز محاطة بأربع ذرات أكسجين (O). هناك رابطة مزدوجة واحدة و3 روابط فردية بين ذرة الفوسفور (P) 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 PO4 3-Lewis، فابق معي وستحصل على شرح مفصل خطوة بخطوة حول رسم بنية لويس لـ PO4 3- ion .
لذلك دعونا ننتقل إلى خطوات رسم بنية لويس للأيون PO4 3 .
خطوات رسم PO4 3- تركيب لويس
الخطوة 1: أوجد إجمالي عدد إلكترونات التكافؤ في أيون PO4 3
من أجل العثور على العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في أيون PO4 3- (أيون الفوسفات)، تحتاج أولاً إلى معرفة إلكترونات التكافؤ الموجودة في ذرة الفوسفور وكذلك ذرة الأكسجين.
(إلكترونات التكافؤ هي الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي لأي ذرة).
سأخبرك هنا بكيفية العثور بسهولة على إلكترونات التكافؤ للفوسفور وكذلك الأكسجين باستخدام الجدول الدوري .
إجمالي إلكترونات التكافؤ في أيون PO4 3
→ إلكترونات التكافؤ المعطاة من ذرة الفسفور:
الفوسفور هو أحد عناصر المجموعة 15 من الجدول الدوري. [1] وبالتالي فإن إلكترونات التكافؤ الموجودة في الفوسفور هي 5 .
يمكنك رؤية إلكترونات التكافؤ الخمسة الموجودة في ذرة الفسفور، 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 PO4 3- أيون = إلكترونات التكافؤ المتبرع بها من ذرة فسفور واحدة + إلكترونات التكافؤ المتبرع بها من 4 ذرات أكسجين + 3 إلكترونات إضافية تضاف بسبب 3 شحنات سالبة = 5 + 6(4) + 3 = 32 .
الخطوة 2: حدد الذرة المركزية
لاختيار الذرة المركزية، يجب أن نتذكر أن الذرة الأقل سالبية كهربية تبقى في المركز.
الآن هنا الأيون المعطى هو PO4 3- ion ويحتوي على ذرة الفوسفور (P) وذرات الأكسجين (O).
يمكنك رؤية قيم السالبية الكهربية لذرة الفوسفور (P) وذرة الأكسجين (O) في الجدول الدوري أعلاه.
إذا قارنا قيم السالبية الكهربية للفوسفور (P) والأكسجين (O)، فإن ذرة الفوسفور أقل سالبية كهربية .
هنا، ذرة الفوسفور (P) 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 PO4، تحتاج إلى وضع أزواج الإلكترونات بين ذرة الفوسفور (P) وذرات الأكسجين (O).
يشير هذا إلى أن الفوسفور (P) والأكسجين (O) مرتبطان كيميائيًا ببعضهما البعض في جزيء PO4.
الخطوة 4: جعل الذرات الخارجية مستقرة
في هذه الخطوة تحتاج إلى التحقق من استقرار الذرات الخارجية.
هنا في رسم جزيء PO4 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 PO4 3- .
يحتوي أيون PO4 3- على إجمالي 32 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 استقرار هيكل لويس
لقد وصلت الآن إلى الخطوة الأخيرة التي تحتاج فيها إلى التحقق من استقرار بنية لويس لأيون PO4 3- .
يمكن التحقق من استقرار بنية لويس باستخدام مفهوم الشحن الرسمي .
باختصار، نحتاج الآن إلى إيجاد الشحنة الرسمية لذرات الفوسفور (P) وكذلك ذرات الأكسجين (O) الموجودة في جزيء PO4.
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 PO4 في الصورة أدناه.
بالنسبة لذرة الفوسفور (P):
إلكترونات التكافؤ = 5 (لأن الفسفور موجود في المجموعة 15)
إلكترونات الرابطة = 8
الإلكترونات غير الرابطة = 0
لذرة الأكسجين (O):
إلكترونات التكافؤ = 6 (لأن الأكسجين موجود في المجموعة 16)
إلكترونات الرابطة = 2
الإلكترونات غير الرابطة = 6
| اتهام رسمي | = | إلكترونات التكافؤ | – | (الإلكترونات الملزمة)/2 | – | الإلكترونات غير الرابطة | ||
| ص. | = | 5 | – | 8/2 | – | 0 | = | +1 |
| أوه | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
من حسابات الشحنة الرسمية أعلاه، يمكنك أن ترى أن ذرة الفوسفور (P) لها شحنة +1 بينما تحتوي ذرة الأكسجين على شحنة -1 .
لذلك دعونا نحتفظ بهذه الشحنات على ذرات جزيء PO4.
توضح الصورة أعلاه أن بنية لويس لـ PO4 غير مستقرة.
لذا علينا تقليل هذه الشحنات عن طريق نقل زوج الإلكترونات من ذرة الأكسجين إلى ذرة الفوسفور.
وبعد نقل زوج الإلكترون من ذرة الأكسجين إلى ذرة الفوسفور، تصبح شحنة الفسفور وذرة الأكسجين صفرًا. وهي بنية لويس أكثر استقرارًا. (انظر الصورة أدناه).
تبقى ثلاث شحنات على ذرات الأكسجين، مما يعطي شحنة رسمية -3 على جزيء PO4.
تظهر هذه الشحنة الإجمالية -3 على جزيء PO4 في الصورة أدناه.
في بنية لويس النقطية المذكورة أعلاه لأيون PO4 3، يمكنك أيضًا تمثيل كل زوج من إلكترونات الترابط (:) كرابطة واحدة (|). سيعطيك القيام بذلك بنية لويس التالية لأيون PO4 3.
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: