لقد رأيت الصورة أعلاه بالفعل، أليس كذلك؟
اسمحوا لي أن أشرح بإيجاز الصورة أعلاه.
يحتوي هيكل NO2-Lewis على ذرة نيتروجين (N) في المركز محاطة بذرتي أكسجين (O). هناك رابطة مزدوجة واحدة ورابطة واحدة بين ذرة النيتروجين (N) وكل ذرة أكسجين (O). توجد شحنة رسمية -1 على ذرة الأكسجين المرتبطة منفردة (O).
إذا لم تفهم أي شيء من الصورة أعلاه لبنية NO2-Lewis، فابق معي وستحصل على شرح تفصيلي خطوة بخطوة حول رسم بنية لويس لأيون NO2-Lewis .
لذلك دعونا ننتقل إلى خطوات رسم بنية لويس لأيون NO2.
خطوات رسم هيكل NO2-Lewis
الخطوة 1: أوجد العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في أيون NO2
من أجل العثور على العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في أيون NO2، عليك أولاً معرفة إلكترونات التكافؤ الموجودة في ذرة النيتروجين وكذلك ذرة الأكسجين.
(إلكترونات التكافؤ هي الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي لأي ذرة).
سأخبرك هنا بكيفية العثور بسهولة على إلكترونات التكافؤ للنيتروجين وكذلك الأكسجين باستخدام الجدول الدوري .
إجمالي إلكترونات التكافؤ في أيون NO2
→ إلكترونات التكافؤ المعطاة من ذرة النيتروجين:
النيتروجين عنصر في المجموعة 15 من الجدول الدوري. [1] ولذلك فإن إلكترونات التكافؤ الموجودة في النيتروجين هي 5 .
يمكنك رؤية إلكترونات التكافؤ الخمسة الموجودة في ذرة النيتروجين 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 أيون NO2 = إلكترونات التكافؤ الممنوحة من ذرة نيتروجين واحدة + إلكترونات التكافؤ المتبرع بها من ذرتين أكسجين + 1 إلكترون إضافي يضاف بسبب شحنة سالبة واحدة = 5 + 6(2) + 1 = 18 .
الخطوة 2: حدد الذرة المركزية
لاختيار الذرة المركزية، يجب أن نتذكر أن الذرة الأقل سالبية كهربية تبقى في المركز.
الآن هنا الأيون المعطى هو NO2- أيون ويحتوي على ذرات النيتروجين (N) وذرات الأكسجين (O).
يمكنك رؤية قيم السالبية الكهربية لذرة النيتروجين (N) وذرة الأكسجين (O) في الجدول الدوري أعلاه.
إذا قارنا قيم السالبية الكهربية للنيتروجين (N) والأكسجين (O)، فإن ذرة النيتروجين تكون أقل سالبية كهربية .
هنا، ذرة النيتروجين (N) 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 NO2، تحتاج إلى وضع أزواج الإلكترونات بين ذرة النيتروجين (N) وذرات الأكسجين (O).
يشير هذا إلى أن النيتروجين (N) والأكسجين (O) مرتبطان كيميائيًا ببعضهما البعض في جزيء NO2.
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 NO2 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 NO2-.
يحتوي أيون NO2- 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 النيتروجين المركزية في الرسم البياني أعلاه لجزيء NO2.
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، تحتاج إلى التحقق مما إذا كانت ذرة النيتروجين المركزية (N) مستقرة أم لا.
من أجل التحقق من استقرار ذرة النيتروجين المركزية (N)، نحتاج إلى التحقق مما إذا كانت تشكل ثمانيًا أم لا.
ولسوء الحظ، فإن ذرة النيتروجين لا تشكل ثمانيًا هنا. يحتوي النيتروجين على 6 إلكترونات فقط وهو غير مستقر.
الآن، لجعل ذرة النيتروجين هذه مستقرة، تحتاج إلى نقل زوج الإلكترون من ذرة الأكسجين الخارجية بحيث تصبح ذرة النيتروجين أكثر استقرارًا.
بعد تحريك هذا الزوج من الإلكترونات، ستستقبل ذرة النيتروجين المركزية إلكترونين إضافيين، وبالتالي يصبح إجمالي إلكتروناتها 8.
يمكنك أن ترى في الصورة أعلاه أن ذرة النيتروجين تشكل ثمانيًا لأنها تحتوي على 8 إلكترونات.
الآن دعنا ننتقل إلى الخطوة الأخيرة للتحقق مما إذا كانت بنية لويس المذكورة أعلاه 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 لـ NO2.
يمكن التحقق من استقرار بنية لويس باستخدام مفهوم الشحن الرسمي .
باختصار، نحتاج الآن إلى إيجاد الشحنة الرسمية لذرة النيتروجين (N) وكذلك ذرات الأكسجين (O) الموجودة في جزيء NO2.
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 NO2 في الصورة أدناه.
بالنسبة لذرة النيتروجين (N):
إلكترونات التكافؤ = 5 (لأن النيتروجين موجود في المجموعة 15)
إلكترونات الرابطة = 6
الإلكترونات غير الرابطة = 2
بالنسبة لذرة الأكسجين أحادية الرابطة (O):
إلكترونات التكافؤ = 6 (لأن الأكسجين موجود في المجموعة 16)
إلكترونات الرابطة = 2
الإلكترونات غير الرابطة = 6
بالنسبة لذرة الأكسجين ثنائية الرابطة (O):
إلكترونات التكافؤ = 6 (لأن الأكسجين موجود في المجموعة 16)
إلكترونات الرابطة = 4
الإلكترونات غير الرابطة = 4
| اتهام رسمي | = | إلكترونات التكافؤ | – | (الإلكترونات الملزمة)/2 | – | الإلكترونات غير الرابطة | ||
| لا | = | 5 | – | 6/2 | – | 2 | = | 0 |
| يا (رابطة واحدة) | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
| يا (قفزة مزدوجة) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
من حسابات الشحنة الرسمية أعلاه، يمكنك أن ترى أن ذرة الأكسجين أحادية الرابطة (O) لها شحنة قدرها -1 والذرات الأخرى لها شحنة 0 .
لذلك دعونا نحتفظ بهذه الشحنات على ذرات جزيء NO2.
تظهر هذه الشحنة الإجمالية -1 على جزيء NO2 في الصورة أدناه.
في بنية لويس النقطية المذكورة أعلاه لأيون NO2، يمكنك أيضًا تمثيل كل زوج من إلكترونات الترابط (:) كرابطة واحدة (|). سيعطيك القيام بذلك بنية لويس التالية لأيون NO2.
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: