لقد رأيت الصورة أعلاه بالفعل، أليس كذلك؟
اسمحوا لي أن أشرح بإيجاز الصورة أعلاه.
يحتوي هيكل SCN-Lewis على ذرة كربون (C) في المركز محاطة بذرة الكبريت (S) وذرة النيتروجين (N). هناك رابطتان مزدوجتان بين ذرات الكربون (C) والكبريت (S) وكذلك بين ذرات الكربون (C) والنيتروجين (N). توجد شحنة رسمية -1 على ذرة النيتروجين (N).
إذا لم تفهم أي شيء من الصورة أعلاه لبنية لويس لأيون SCN (أيون الثيوسيانات)، فابق معي وستحصل على شرح مفصل خطوة بخطوة حول رسم بنية لأيون SCN .
لذلك دعونا ننتقل إلى خطوات رسم بنية لويس لأيون SCN.
خطوات رسم هيكل SCN-Lewis
الخطوة 1: ابحث عن العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء SCN
من أجل العثور على العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في أيون SCN (أيون الثيوسيانات)، عليك أولاً معرفة إلكترونات التكافؤ الموجودة في ذرة الكبريت وذرة الكربون وكذلك ذرة النيتروجين.
(إلكترونات التكافؤ هي الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي لأي ذرة).
سأخبرك هنا بكيفية العثور بسهولة على إلكترونات التكافؤ للكبريت والكربون وكذلك النيتروجين باستخدام الجدول الدوري .
إجمالي إلكترونات التكافؤ في أيون SCN
→ 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 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،
إجمالي إلكترونات التكافؤ في أيون SCN = إلكترونات التكافؤ المتبرع بها من ذرة كبريت واحدة + إلكترونات التكافؤ المتبرع بها من ذرة كربون واحدة + إلكترونات التكافؤ المتبرع بها من ذرة نيتروجين واحدة + 1 إلكترون إضافي يضاف بسبب شحنة سالبة واحدة = 6 + 4 + 5 + 1 = 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 SCN ويحتوي على ذرة كبريت واحدة (S)، وذرة كربون واحدة (C) وذرة نيتروجين واحدة (N).
يمكنك رؤية قيم السالبية الكهربية لذرة الكبريت (S)، وذرة الكربون (C)، وذرة النيتروجين (N) في الجدول الدوري أعلاه.
إذا قارنا قيم السالبية الكهربية لذرة الكبريت (S) وذرة الكربون (C) وذرة النيتروجين (N)، فإن ذرة الكربون تكون أقل سالبية كهربية .
هنا، ذرة الكربون (C) هي الذرة المركزية وذرة الكبريت (S) وذرة النيتروجين (N) هي الذرات الخارجية.
الخطوة 3: قم بتوصيل كل ذرة عن طريق وضع زوج من الإلكترونات بينهما
الآن في جزيء SCN تحتاج إلى وضع أزواج الإلكترون بين ذرة الكبريت (S)، ذرة الكربون (C) وذرة النيتروجين (N).
يشير هذا إلى أن ذرة الكبريت (S)، وذرة الكربون (C)، وذرة النيتروجين (N) مرتبطة كيميائيًا ببعضها البعض في جزيء SCN.
الخطوة 4: جعل الذرات الخارجية مستقرة
في هذه الخطوة تحتاج إلى التحقق من استقرار الذرات الخارجية.
هنا في رسم جزيء SCN، يمكنك أن ترى أن الذرات الخارجية هي ذرة الكبريت وذرة النيتروجين.
تشكل ذرات الكبريت والنيتروجين الخارجية ثمانيًا وبالتالي فهي مستقرة.
بالإضافة إلى ذلك، في الخطوة 1، قمنا بحساب العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ الموجودة في أيون SCN.
يحتوي أيون SCN على إجمالي 16 إلكترونًا التكافؤ 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 لذرة الكبريت الخارجية بحيث يمكن أن تحتوي ذرة الكربون على 8 إلكترونات (أي ثماني واحد).
ولكن بعد تحريك زوج من الإلكترونات، تظل ذرة الكربون لا تشكل ثمانيًا لأنها تحتوي على 6 إلكترونات فقط.
مرة أخرى، علينا نقل زوج إضافي من الإلكترونات من ذرة النيتروجين.
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 SCN 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 SCN.
يمكن التحقق من استقرار بنية لويس باستخدام مفهوم الشحن الرسمي .
باختصار، يجب علينا الآن إيجاد الشحنة الرسمية لذرات الكبريت (S)، والكربون (C)، والنيتروجين (N) الموجودة في جزيء SCN.
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 SCN في الصورة أدناه.
بالنسبة لذرة الكبريت (S):
إلكترونات التكافؤ = 6 (لأن الكبريت موجود في المجموعة 16)
إلكترونات الرابطة = 4
الإلكترونات غير الرابطة = 4
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 = 4
الإلكترونات غير الرابطة = 4
| اتهام رسمي | = | إلكترونات التكافؤ | – | (الإلكترونات الملزمة)/2 | – | الإلكترونات غير الرابطة | ||
| س | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
| ضد | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| لا | = | 5 | – | 4/2 | – | 4 | = | -1 |
من حسابات الشحنة الرسمية أعلاه، يمكنك أن ترى أن ذرة النيتروجين (N) لها شحنة -1 ، في حين أن الذرات الأخرى لها شحنة 0 .
لذلك دعونا نحتفظ بهذه الشحنات على الذرات الخاصة بجزيء SCN.
تظهر هذه الشحنة الإجمالية -1 على جزيء SCN في الصورة أدناه.
في بنية نقاط لويس المذكورة أعلاه لأيون SCN، يمكنك أيضًا تمثيل كل زوج من إلكترونات الترابط (:) كرابطة واحدة (|). سيؤدي القيام بذلك إلى تكوين بنية لويس التالية لأيون SCN.
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: