لقد رأيت الصورة أعلاه بالفعل، أليس كذلك؟
اسمحوا لي أن أشرح بإيجاز الصورة أعلاه.
يحتوي هيكل NO4 3-Lewis على ذرة نيتروجين (N) في المركز محاطة بأربع ذرات أكسجين (O). هناك رابطة مزدوجة واحدة و3 روابط فردية بين ذرة النيتروجين (N) 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 لتركيبة NO4 3- لويس، فابق معي وستحصل على شرح تفصيلي خطوة بخطوة حول رسم بنية لويس لتركيبة NO4 3- أيون.
لذلك دعونا ننتقل إلى خطوات رسم بنية لويس لأيون NO43- .
خطوات رسم NO4 3- تركيب لويس
الخطوة 1: أوجد العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في أيون NO4 3
لكي تجد إجمالي عدد إلكترونات التكافؤ في أيون NO43-، عليك أولاً معرفة إلكترونات التكافؤ الموجودة في ذرة النيتروجين بالإضافة إلى 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 NO4 3
→ 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،
مجموع إلكترونات التكافؤ في أيون 3- NO4 = إلكترونات التكافؤ المتبرع بها من ذرة نيتروجين واحدة + إلكترونات التكافؤ الممنوحة من 4 ذرات أكسجين + تضاف 3 إلكترونات إضافية 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 NO43- ion 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 NO4، 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 NO4.
الخطوة 4: جعل الذرات الخارجية مستقرة
في هذه الخطوة تحتاج إلى التحقق من استقرار الذرات الخارجية.
هنا في رسم جزيء NO4 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 NO43- .
يحتوي أيون NO4 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 ثبات بنية لويس لأيون NO4 3- .
يمكن التحقق من استقرار بنية لويس باستخدام مفهوم الشحن الرسمي .
باختصار، يجب علينا الآن إيجاد الشحنة الرسمية على ذرات النيتروجين (N) وكذلك على ذرات الأكسجين (O) الموجودة في جزيء NO4.
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 NO4 في الصورة أدناه.
بالنسبة لذرة النيتروجين (N):
إلكترونات التكافؤ = 5 (لأن النيتروجين 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 | ||
| لا | = | 5 | – | 8/2 | – | 0 | = | +1 |
| أوه | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
من حسابات الشحنة الرسمية أعلاه، يمكنك أن ترى أن ذرة النيتروجين (N) لها شحنة +1 بينما تحتوي ذرة الأكسجين على شحنة -1 .
لذلك دعونا نحتفظ بهذه الشحنات على ذرات جزيء NO4.
توضح الصورة أعلاه أن بنية لويس لـ NO4 غير مستقرة.
لذا علينا تقليل هذه الشحنات عن طريق تحريك زوج الإلكترونات من ذرة الأكسجين إلى ذرة النيتروجين.
بعد نقل زوج الإلكترون من ذرة الأكسجين إلى ذرة النيتروجين، تصبح شحنات النيتروجين وذرة أكسجين واحدة صفرًا. وهي بنية لويس أكثر استقرارًا. (انظر الصورة أدناه).
تبقى ثلاث شحنات على ذرات الأكسجين، مما يعطي شحنة رسمية -3 على جزيء NO4.
تظهر هذه الشحنة الإجمالية -3 على جزيء NO4 في الصورة أدناه.
في بنية لويس النقطية المذكورة أعلاه لأيون NO4 3، يمكنك أيضًا تمثيل كل زوج من إلكترونات الترابط (:) كرابطة واحدة (|). سيعطيك القيام بذلك بنية لويس التالية للأيون NO4 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: