لقد رأيت الصورة أعلاه بالفعل، أليس كذلك؟
اسمحوا لي أن أشرح بإيجاز الصورة أعلاه.
يحتوي هيكل لويس لـ SiO2 على ذرة سيليكون (Si) في المركز محاطة بذرتي أكسجين (O). هناك رابطتان مزدوجتان بين ذرة السيليكون (Si) وكل ذرة أكسجين (O). هناك زوجان وحيدان من ذرات الأكسجين (O).
إذا لم تفهم أي شيء من الصورة أعلاه لبنية لويس لـ SiO2 (ثاني أكسيد السيليكون)، فابق معي وستحصل على شرح مفصل خطوة بخطوة حول كيفية رسم بنية لويس لـ SiO2 .
لذلك دعونا ننتقل إلى خطوات رسم بنية لويس لـ SiO2.
خطوات رسم هيكل لويس SiO2
الخطوة 1: أوجد العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء SiO2
من أجل العثور على العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء SiO2 (ثاني أكسيد السيليكون)، تحتاج أولاً إلى معرفة إلكترونات التكافؤ الموجودة في ذرة السيليكون وكذلك ذرة الأكسجين.
(إلكترونات التكافؤ هي الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي لأي ذرة).
سأخبرك هنا بكيفية العثور بسهولة على إلكترونات التكافؤ للسيليكون وكذلك الأكسجين باستخدام الجدول الدوري .
إجمالي إلكترونات التكافؤ في جزيء SiO2
→ إلكترونات التكافؤ المعطاة من ذرة السيليكون:
السيليكون هو عنصر في المجموعة 14 من الجدول الدوري. [1] لذلك، فإن إلكترونات التكافؤ الموجودة في السيليكون هي 4 .
يمكنك رؤية إلكترونات التكافؤ الأربعة الموجودة في ذرة السيليكون 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 SiO2 = إلكترونات التكافؤ الممنوحة من ذرة سيليكون واحدة + إلكترونات التكافؤ المتبرع بها من ذرتين أكسجين = 4 + 6(2) = 16 .
الخطوة 2: حدد الذرة المركزية
لاختيار الذرة المركزية، يجب أن نتذكر أن الذرة الأقل سالبية كهربية تبقى في المركز.
الآن هنا الجزيء المحدد هو SiO2 (ثاني أكسيد السيليكون) ويحتوي على ذرات السيليكون (Si) وذرات الأكسجين (O).
يمكنك رؤية قيم السالبية الكهربية لذرة السيليكون (Si) وذرة الأكسجين (O) في الجدول الدوري أعلاه.
إذا قارنا قيم السالبية الكهربية للسيليكون (Si) والأكسجين (O)، فإن ذرة السيليكون تكون أقل سالبية كهربية .
هنا، ذرة السيليكون (Si) 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 SiO2، يجب علينا وضع أزواج الإلكترونات بين ذرة السيليكون (Si) وذرات الأكسجين (O).
يشير هذا إلى أن السيليكون (Si) والأكسجين (O) مرتبطان كيميائيًا ببعضهما البعض في جزيء SiO2.
الخطوة 4: جعل الذرات الخارجية مستقرة
في هذه الخطوة تحتاج إلى التحقق من استقرار الذرات الخارجية.
هنا في رسم جزيء SiO2 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 SiO2.
يحتوي جزيء SiO2 على إجمالي 16 إلكترونًا تكافؤًا ويتم استخدام كل إلكترونات التكافؤ هذه في الرسم البياني أعلاه لـ SiO2.
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، تحتاج إلى التحقق مما إذا كانت ذرة السيليكون المركزية (Si) مستقرة أم لا.
من أجل التحقق من استقرار ذرة السيليكون المركزية (Si)، من الضروري التحقق مما إذا كانت تشكل ثمانيًا أم لا.
ولسوء الحظ، فإن ذرة السيليكون لا تشكل بايتًا هنا. يحتوي السيليكون على 4 إلكترونات فقط وهو غير مستقر.
الآن، لجعل ذرة السيليكون هذه مستقرة، تحتاج إلى تحريك زوج الإلكترونات من ذرة الأكسجين الخارجية بحيث يمكن أن تحتوي ذرة السيليكون على 8 إلكترونات (أي ثمانية واحدة).
ولكن بعد تحريك زوج من الإلكترونات، لا تزال ذرة السيليكون لا تشكل ثمانيًا لأنها تحتوي على 6 إلكترونات فقط.
مرة أخرى، علينا نقل زوج إضافي من الإلكترونات من ذرة الأكسجين الأخرى.
بعد تحريك هذا الزوج من الإلكترونات، ستستقبل ذرة السيليكون المركزية إلكترونين إضافيين، وبالتالي يصبح إجمالي إلكتروناتها 8.
يمكنك أن ترى في الصورة أعلاه أن ذرة السيليكون تشكل بايت.
وبالتالي فإن ذرة السيليكون مستقرة.
الآن دعنا ننتقل إلى الخطوة الأخيرة للتحقق مما إذا كانت بنية لويس لـ SiO2 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 لـ SiO2.
يمكن التحقق من استقرار بنية لويس باستخدام مفهوم الشحن الرسمي .
باختصار، نحتاج الآن إلى إيجاد الشحنة الرسمية لذرات السيليكون (Si) وكذلك ذرات الأكسجين (O) الموجودة في جزيء SiO2.
لحساب الضريبة الرسمية، يجب عليك استخدام الصيغة التالية:
الشحنة الرسمية = إلكترونات التكافؤ – (الإلكترونات الرابطة)/2 – الإلكترونات غير الرابطة
يمكنك رؤية عدد إلكترونات الترابط والإلكترونات غير الرابطة لكل ذرة من جزيء SiO2 في الصورة أدناه.
لذرة السيليكون (Si):
إلكترونات التكافؤ = 4 (لأن السيليكون موجود في المجموعة 14)
إلكترونات الرابطة = 8
الإلكترونات غير الرابطة = 0
لذرة الأكسجين (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 | ||
| الطقسوس | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| أوه | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
من حسابات الشحنة الرسمية أعلاه، يمكنك أن ترى أن ذرة السيليكون (Si) وكذلك ذرة الأكسجين (O) لها شحنة رسمية “صفر” .
يشير هذا إلى أن بنية لويس أعلاه لـ SiO2 مستقرة ولا يوجد أي تغيير إضافي في البنية أعلاه لـ SiO2.
في بنية لويس النقطية المذكورة أعلاه لـ SiO2، يمكنك أيضًا تمثيل كل زوج من إلكترونات الترابط (:) كرابطة واحدة (|). سيؤدي القيام بذلك إلى بنية لويس التالية لـ SiO2.
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: