لقد رأيت الصورة أعلاه بالفعل، أليس كذلك؟
اسمحوا لي أن أشرح بإيجاز الصورة أعلاه.
يحتوي هيكل O3 Lewis على ثلاث ذرات أكسجين (O). هناك رابطة مزدوجة واحدة ورابطة واحدة بين ذرات الأكسجين (O). يوجد زوج وحيد في ذرة الأكسجين المركزية، وزوجان وحيدان في ذرة الأكسجين مزدوجة الرابطة، و3 أزواج وحيدة في ذرة الأكسجين الوحيدة الرابطة.
إذا لم تفهم أي شيء من الصورة أعلاه لبنية لويس لـ O3 (الأوزون)، فابق معي وستحصل على شرح مفصل خطوة بخطوة حول كيفية رسم بنية لويس لـ O3 .
لذلك دعونا ننتقل إلى خطوات رسم بنية لويس لـ O3.
خطوات رسم هيكل O3 لويس
الخطوة 1: أوجد العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء O3
من أجل العثور على العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء O3 (الأوزون) ، تحتاج أولاً إلى معرفة إلكترونات التكافؤ الموجودة في ذرة أكسجين واحدة.
(إلكترونات التكافؤ هي الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي لأي ذرة).
سأخبرك هنا بكيفية العثور بسهولة على إلكترونات التكافؤ للأكسجين باستخدام الجدول الدوري .
إجمالي إلكترونات التكافؤ في جزيء O3
→ إلكترونات التكافؤ المعطاة من ذرة الأكسجين:
الأكسجين هو عنصر في المجموعة 16 من الجدول الدوري. [1] ولذلك 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 O3 = 6(3) = 18.
الخطوة 2: حدد الذرة المركزية
لاختيار الذرة المركزية، يجب أن نتذكر أن الذرة الأقل سالبية كهربية تبقى في المركز.
الآن هنا الجزيء المعطى هو O3 (الأوزون). الذرات الثلاث متطابقة، لذا يمكنك اختيار أي من الذرات لتكون الذرة المركزية.
الخطوة 3: قم بتوصيل كل ذرة عن طريق وضع زوج من الإلكترونات بينهما
الآن، في جزيء O3، تحتاج إلى وضع أزواج الإلكترونات بين ذرات الأكسجين الثلاث (O).
يشير هذا إلى أن ذرات الأكسجين الثلاث (O) مرتبطة كيميائيًا ببعضها البعض في جزيء O3.
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 O3 يمكنك أن ترى أن الذرات الخارجية هي ذرات أكسجين فقط.
تشكل ذرات الأكسجين الخارجية هذه ثمانيًا وبالتالي فهي مستقرة.
بالإضافة إلى ذلك، في الخطوة 1، قمنا بحساب العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ الموجودة في جزيء O3.
يحتوي جزيء O3 على إجمالي 18 إلكترونًا تكافؤًا ، ومن بينها، يتم استخدام 16 إلكترونًا تكافؤًا فقط في الرسم البياني أعلاه.
إذن عدد الإلكترونات المتبقية = 18 – 16 = 2 .
تحتاج إلى وضع هذين الإلكترونين على ذرة الأكسجين المركزية في الرسم البياني أعلاه لجزيء O3.
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 الأكسجين المركزية (O) مستقرة أم لا.
من أجل التحقق من استقرار ذرة الأكسجين المركزية (O)، نحتاج إلى التحقق مما إذا كانت تشكل ثمانيًا أم لا.
ولسوء الحظ، فإن ذرة الأكسجين المركزية لا تشكل ثمانيًا هنا. يحتوي هذا الأكسجين على 6 إلكترونات فقط وهو غير مستقر.
الآن، لجعل ذرة الأكسجين هذه مستقرة، تحتاج إلى إزاحة زوج الإلكترونات لذرة الأكسجين الخارجية بحيث يمكن أن تحتوي ذرة الأكسجين المركزية على 8 إلكترونات (أي ثماني بتات واحدة).
وبعد تحريك هذا الزوج من الإلكترونات، ستستقبل ذرة الأكسجين المركزية إلكترونين إضافيين، وبالتالي يصبح مجموع إلكتروناتها 8.
يمكنك أن ترى في الصورة أعلاه أن ذرة الأكسجين المركزية تشكل ثمانيًا لأنها تحتوي على 8 إلكترونات.
الآن دعنا ننتقل إلى الخطوة الأخيرة للتحقق مما إذا كانت بنية لويس لـ O3 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 O3.
يمكن التحقق من استقرار بنية لويس باستخدام مفهوم الشحن الرسمي .
باختصار، نحتاج الآن إلى إيجاد الشحنة الرسمية لجميع ذرات الأكسجين (O) الموجودة في جزيء O3.
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 O3 في الصورة أدناه.
بالنسبة لذرة الأكسجين المركزية (O):
إلكترونات التكافؤ = 6 (لأن الأكسجين موجود في المجموعة 16)
إلكترونات الرابطة = 6
الإلكترونات غير الرابطة = 2
بالنسبة لذرة الأكسجين ثنائية الرابطة (O):
إلكترونات التكافؤ = 6 (لأن الأكسجين موجود في المجموعة 16)
إلكترونات الرابطة = 4
الإلكترونات غير الرابطة = 4
بالنسبة لذرة الأكسجين أحادية الرابطة (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 | ||
| يا (وسط) | = | 6 | – | 6/2 | – | 2 | = | +1 |
| يا (رابطة واحدة) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
| يا (قفزة مزدوجة) | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
من حسابات الشحنة الرسمية أعلاه، يمكنك أن ترى أن ذرة الأكسجين المركزية (O) لها شحنة +1 وأن ذرة الأكسجين مزدوجة الرابطة لها شحنة -1 .
لتقليل هذه الشحنات، إذا حاولت تحريك زوج الإلكترونات أكثر، فسيكون هناك 8 + 2 = 10 إلكترونات على ذرة الأكسجين المركزية.
لكن ذرة الأكسجين ليس لديها القدرة على استيعاب 10 إلكترونات. لذلك، فإن بنية لويس المذكورة أعلاه لـ O3 مستقرة.
في بنية لويس النقطية لـ O3 أعلاه، يمكنك أيضًا تمثيل كل زوج من إلكترونات الترابط (:) كرابطة واحدة (|). سيؤدي القيام بذلك إلى بنية لويس التالية لـ O3.
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: