لقد رأيت الصورة أعلاه بالفعل، أليس كذلك؟
اسمحوا لي أن أشرح بإيجاز الصورة أعلاه.
يحتوي هيكل FCN Lewis على ذرة كربون (C) في المركز محاطة بذرة الفلور (F) وذرة النيتروجين (N). هناك رابطة واحدة بين الكربون (C) والفلور (F) ورابطة ثلاثية واحدة بين الكربون (C) والنيتروجين (N).
إذا لم تفهم أي شيء من الصورة أعلاه لبنية لويس لجزيء FCN، فابق معي وستحصل على شرح تفصيلي خطوة بخطوة حول رسم بنية لويس لجزيء FCN.
لذلك دعونا ننتقل إلى خطوات رسم هيكل لويس لـ FCN.
خطوات رسم هيكل لويس FCN
الخطوة 1: ابحث عن العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء FCN
من أجل العثور على العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء FCN، عليك أولا معرفة إلكترونات التكافؤ الموجودة في ذرة الفلور، ذرة الكربون وكذلك ذرة النيتروجين.
(إلكترونات التكافؤ هي الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي لأي ذرة).
سأخبرك هنا بكيفية العثور بسهولة على إلكترونات التكافؤ للفلور والكربون والنيتروجين باستخدام الجدول الدوري.
إجمالي إلكترونات التكافؤ في جزيء FCN
→ إلكترونات التكافؤ المعطاة من ذرة الفلور:
الفلوريت هو عنصر في المجموعة 17 من الجدول الدوري. [1] ولذلك فإن إلكترون التكافؤ الموجود في الفلوريت هو 7 .
يمكنك رؤية إلكترونات التكافؤ السبعة الموجودة في ذرة الفلور كما هو موضح في الصورة أعلاه.
→ إلكترونات التكافؤ المعطاة من ذرة الكربون:
الكربون هو أحد عناصر المجموعة 14 من الجدول الدوري. [2] ولذلك 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 النيتروجين:
النيتروجين عنصر في المجموعة 15 من الجدول الدوري. [3] ولذلك فإن إلكترونات التكافؤ الموجودة في النيتروجين هي 5 .
يمكنك رؤية إلكترونات التكافؤ الخمسة الموجودة في ذرة النيتروجين كما هو موضح في الصورة أعلاه.
لذا،
مجموع إلكترونات التكافؤ في جزيء FCN = إلكترونات التكافؤ الممنوحة من ذرة فلور واحدة + إلكترونات التكافؤ المتبرع بها من ذرة كربون واحدة + إلكترونات التكافؤ الممنوحة من ذرة نيتروجين واحدة = 7 + 4 + 5 = 16 .
الخطوة 2: حدد الذرة المركزية
لاختيار الذرة المركزية، يجب أن نتذكر أن الذرة الأقل سالبية كهربية تبقى في المركز.
الآن هنا الجزيء المعطى هو FCN ويحتوي على ذرة فلور واحدة (F)، وذرة كربون واحدة (C) وذرة نيتروجين واحدة (N).
يمكنك رؤية قيم السالبية الكهربية لذرة الفلور (F)، وذرة الكربون (C)، وذرة النيتروجين (N) في الجدول الدوري أعلاه.
إذا قارنا قيم السالبية الكهربية لذرة الفلور (F) وذرة الكربون (C) وذرة النيتروجين (N) فإن ذرة الكربون تكون أقل سالبية كهربية .
هنا، ذرة الكربون (C) هي الذرة المركزية وذرة الفلور (F) وذرة النيتروجين (N) هي الذرات الخارجية.
الخطوة 3: قم بتوصيل كل ذرة عن طريق وضع زوج من الإلكترونات بينهما
الآن، في جزيء FCN، تحتاج إلى وضع أزواج الإلكترونات بين ذرة الفلور (F)، وذرة الكربون (C) وذرة النيتروجين (N).
يشير هذا إلى أن ذرة الفلور (F)، وذرة الكربون (C)، وذرة النيتروجين (N) مرتبطة كيميائيًا ببعضها البعض في جزيء FCN.
الخطوة 4: جعل الذرات الخارجية مستقرة
في هذه الخطوة تحتاج إلى التحقق من استقرار الذرات الخارجية.
هنا في رسم جزيء FCN، يمكنك أن ترى أن الذرات الخارجية هي ذرة الفلور وذرة النيتروجين.
تشكل ذرات الفلور والنيتروجين الخارجية ثمانيًا وبالتالي فهي مستقرة.
بالإضافة إلى ذلك، في الخطوة 1، قمنا بحساب العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ الموجودة في جزيء FCN.
يحتوي جزيء FCN على إجمالي 16 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 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 الكربون المركزية (C) مستقرة أم لا.
من أجل التحقق من استقرار ذرة الكربون المركزية (C)، نحتاج إلى التحقق مما إذا كانت تشكل ثمانيًا أم لا.
ولسوء الحظ، فإن ذرة الكربون لا تشكل ثمانيًا هنا. يحتوي الكربون على 4 إلكترونات فقط وهو غير مستقر.
الآن، لجعل ذرة الكربون هذه مستقرة، تحتاج إلى إزاحة زوج الإلكترونات من ذرة النيتروجين الخارجية بحيث يمكن أن تحتوي ذرة الكربون على 8 إلكترونات (أي ثماني واحد).
(ملاحظة: هنا لديك خياران. يمكنك تحريك زوج الإلكترون من الفلور أو النيتروجين. لكن الهالوجينات عادةً ما تشكل رابطة واحدة. لذلك تحتاج هنا إلى تحريك زوج الإلكترون من النيتروجين.)
ولكن بعد تحريك زوج من الإلكترونات، تظل ذرة الكربون لا تشكل ثمانيًا لأنها تحتوي على 6 إلكترونات فقط.
مرة أخرى، نحتاج إلى نقل زوج إضافي من الإلكترونات من ذرة النيتروجين فقط.
بعد تحريك هذا الزوج من الإلكترونات، ستستقبل ذرة الكربون المركزية إلكترونين إضافيين، وبالتالي يصبح إجمالي إلكتروناتها 8.
يمكنك أن ترى في الصورة أعلاه أن ذرة الكربون تشكل ثمانيًا.
وبالتالي فإن ذرة الكربون مستقرة.
الآن دعنا ننتقل إلى الخطوة الأخيرة للتحقق مما إذا كان هيكل لويس لـ FCN مستقرًا أم لا.
الخطوة 6: التحقق من استقرار هيكل لويس
لقد وصلت الآن إلى الخطوة الأخيرة التي تحتاج فيها إلى التحقق من استقرار بنية لويس لجزيء FCN.
يمكن التحقق من استقرار بنية لويس باستخدام مفهوم الشحن الرسمي .
باختصار، يجب علينا الآن إيجاد الشحنة الرسمية لذرات الفلور (F)، والكربون (C)، والنيتروجين (N) الموجودة في جزيء FCN.
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 FCN في الصورة أدناه.
بالنسبة لذرة الفلور (F):
إلكترونات التكافؤ = 7 (لأن الفلور موجود في المجموعة 17)
إلكترونات الرابطة = 2
الإلكترونات غير الرابطة = 6
بالنسبة لذرة الكربون (C):
إلكترونات التكافؤ = 4 (لأن الكربون موجود في المجموعة 14)
إلكترونات الرابطة = 8
الإلكترونات غير الرابطة = 0
بالنسبة لذرة النيتروجين (N):
إلكترونات التكافؤ = 5 (لأن النيتروجين موجود في المجموعة 15)
إلكترونات الرابطة = 6
الإلكترونات غير الرابطة = 2
| اتهام رسمي | = | إلكترونات التكافؤ | – | (الإلكترونات الملزمة)/2 | – | الإلكترونات غير الرابطة | ||
| F | = | 7 | – | 2/2 | – | 6 | = | 0 |
| ضد | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| لا | = | 5 | – | 6/2 | – | 2 | = | 0 |
من حسابات الشحنة الرسمية أعلاه، يمكنك أن ترى أن شحنة ذرة الفلور (F) وذرة الكربون (C) وكذلك ذرة النيتروجين (N) لها شحنة رسمية “صفر” .
يشير هذا إلى أن هيكل لويس أعلاه لـ FCN مستقر ولا يوجد أي تغيير آخر في هيكل FCN أعلاه.
في بنية لويس النقطية المذكورة أعلاه لـ FCN، يمكنك أيضًا تمثيل كل زوج من إلكترونات الترابط (:) كرابطة واحدة (|). سيؤدي القيام بذلك إلى تكوين هيكل لويس التالي لـ FCN.
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: