لقد رأيت الصورة أعلاه بالفعل، أليس كذلك؟
اسمحوا لي أن أشرح بإيجاز الصورة أعلاه.
يحتوي هيكل SO2 Lewis على ذرة كبريت (S) في المركز محاطة بذرتي أكسجين (O). هناك رابطتان مزدوجتان بين ذرة الكبريت (S) وكل ذرة أكسجين (O). هناك زوجان وحيدان من ذرات الأكسجين (O) وزوج وحيد من ذرة الكبريت (S).
إذا لم تفهم أي شيء من الصورة أعلاه لبنية لويس لـ SO2 (ثاني أكسيد الكبريت)، فابق معي وستحصل على شرح مفصل خطوة بخطوة حول كيفية رسم بنية لويس لـ SO2 .
لذلك دعونا ننتقل إلى خطوات رسم بنية لويس لـ SO2.
خطوات رسم هيكل لويس SO2
الخطوة 1: أوجد العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء SO2
من أجل العثور على العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء SO2 (ثاني أكسيد الكبريت) ، تحتاج أولاً إلى معرفة إلكترونات التكافؤ الموجودة في ذرة الكبريت وكذلك ذرة الأكسجين.
(إلكترونات التكافؤ هي الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي لأي ذرة).
سأخبرك هنا بكيفية العثور بسهولة على إلكترونات التكافؤ للكبريت وكذلك الأكسجين باستخدام الجدول الدوري .
إجمالي إلكترونات التكافؤ في جزيء SO2
→ إلكترونات التكافؤ المعطاة من ذرة الكبريت:
الكبريت هو عنصر في المجموعة 16 من الجدول الدوري. [1] وبالتالي فإن إلكترونات التكافؤ الموجودة في الكبريت هي 6 .
يمكنك رؤية إلكترونات التكافؤ الستة الموجودة في ذرة الكبريت، 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،
إجمالي إلكترونات التكافؤ في جزيء SO2 = إلكترونات التكافؤ المتبرع بها من ذرة كبريت واحدة + إلكترونات التكافؤ المتبرع بها من ذرتين أكسجين = 6 + 6(2) = 18 .
الخطوة 2: حدد الذرة المركزية
لاختيار الذرة المركزية، يجب أن نتذكر أن الذرة الأقل سالبية كهربية تبقى في المركز.
الآن هنا الجزيء المحدد هو SO2 (ثاني أكسيد الكبريت) ويحتوي على ذرات الكبريت (S) وذرات الأكسجين (O).
يمكنك رؤية قيم السالبية الكهربية لذرة الكبريت (S) وذرة الأكسجين (O) في الجدول الدوري أعلاه.
إذا قارنا قيم السالبية الكهربية للكبريت (S) والأكسجين (O)، فإن ذرة الكبريت تكون أقل سالبية كهربية .
هنا، ذرة الكبريت (S) 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 SO2، تحتاج إلى وضع أزواج الإلكترونات بين ذرة الكبريت (S) وذرات الأكسجين (O).
يشير هذا إلى أن الكبريت (S) والأكسجين (O) مرتبطان كيميائيًا ببعضهما البعض في جزيء SO2.
الخطوة 4: جعل الذرات الخارجية مستقرة. ضع زوج إلكترون التكافؤ المتبقي على الذرة المركزية.
في هذه الخطوة تحتاج إلى التحقق من استقرار الذرات الخارجية.
هنا في رسم جزيء SO2 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 جزيء SO2.
يحتوي جزيء SO2 على إجمالي 18 إلكترونًا تكافؤًا ، ومن بينها، يُستخدم 16 إلكترونًا تكافؤ فقط في الرسم البياني أعلاه.
إذن عدد الإلكترونات المتبقية = 18 – 16 = 2 .
تحتاج إلى وضع هذين الإلكترونين على ذرة الكبريت المركزية في الرسم البياني أعلاه لجزيء SO2.
والآن دعنا 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 الكبريت المركزية (S) مستقرة أم لا.
من أجل التحقق من استقرار ذرة الكبريت المركزية (S)، نحتاج إلى التحقق مما إذا كانت تشكل ثمانيًا أم لا.
ولسوء الحظ، فإن ذرة الكبريت لا تشكل ثمانيًا هنا. يحتوي الكبريت على 6 إلكترونات فقط وهو غير مستقر.
الآن، لجعل ذرة الكبريت هذه مستقرة، تحتاج إلى إزاحة زوج الإلكترونات من ذرة الأكسجين الخارجية بحيث يمكن أن تحتوي ذرة الكبريت على 8 إلكترونات (أي ثماني بتات).
بعد تحريك هذا الزوج من الإلكترونات، ستستقبل ذرة الكبريت المركزية إلكترونين إضافيين، وبالتالي يصبح إجمالي إلكتروناتها 8.
يمكنك أن ترى في الصورة أعلاه أن ذرة الكبريت تشكل ثمانيًا لأنها تحتوي على 8 إلكترونات.
الآن دعنا ننتقل إلى الخطوة الأخيرة للتحقق مما إذا كانت بنية لويس لـ SO2 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 لثاني أكسيد الكبريت.
يمكن التحقق من استقرار بنية لويس باستخدام مفهوم الشحن الرسمي .
باختصار، يجب علينا الآن إيجاد الشحنة الرسمية لذرات الكبريت (S) وكذلك لذرات الأكسجين (O) الموجودة في جزيء SO2.
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 SO2 في الصورة أدناه.
بالنسبة لذرة الكبريت (S):
إلكترونات التكافؤ = 6 (لأن الكبريت موجود في المجموعة 16)
إلكترونات الرابطة = 6
الإلكترونات غير الرابطة = 2
بالنسبة لذرة الأكسجين ثنائية الرابطة (O):
إلكترونات التكافؤ = 6 (لأن الأكسجين موجود في المجموعة 16)
إلكترونات الرابطة = 4
الإلكترونات غير الرابطة = 4
بالنسبة لذرة الأكسجين (O) المرتبطة منفردة:
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 | ||
| س | = | 6 | – | 6/2 | – | 2 | = | +1 |
| يا (قفزة مزدوجة) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
| يا (رابطة واحدة) | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
من حسابات الشحنة الرسمية أعلاه، يمكنك أن ترى أن ذرة الكبريت (S) لها شحنة +1 وأن ذرة الأكسجين أحادية الرابطة (O) لها شحنة -1 .
ولهذا السبب، فإن بنية لويس لثاني أكسيد الكبريت التي تم الحصول عليها أعلاه ليست مستقرة.
ولذلك يجب تقليل هذه الشحنات إلى الحد الأدنى عن طريق تحريك أزواج الإلكترونات نحو ذرة الكبريت.
بعد نقل زوج الإلكترون من ذرة الأكسجين إلى ذرة الكبريت، تصبح بنية لويس لثاني أكسيد الكبريت أكثر استقرارًا.
في بنية لويس النقطية أعلاه لـ SO2، يمكنك أيضًا تمثيل كل زوج من إلكترونات الترابط (:) كرابطة واحدة (|). سيؤدي القيام بذلك إلى تكوين بنية لويس التالية لـ SO2.
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: