لقد رأيت الصورة أعلاه بالفعل، أليس كذلك؟
اسمحوا لي أن أشرح بإيجاز الصورة أعلاه.
يحتوي هيكل C2H2 Lewis على رابطة ثلاثية بين ذرتي الكربون (C) ورابطة واحدة بين ذرة الكربون (C) وذرة الهيدروجين (H).
إذا لم تفهم أي شيء من الصورة أعلاه لبنية لويس لـ C2H2، فابق معي وستحصل على شرح تفصيلي خطوة بخطوة حول كيفية رسم بنية لويس لـ C2H2 .
لذلك دعونا ننتقل إلى خطوات رسم بنية لويس لـ C2H2.
خطوات رسم هيكل لويس C2H2
الخطوة 1: أوجد العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء C2H2
من أجل العثور على العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء C2H2 ، عليك أولاً معرفة إلكترونات التكافؤ الموجودة في ذرة الكربون وكذلك في ذرة الهيدروجين.
(إلكترونات التكافؤ هي الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي لأي ذرة).
سأخبرك هنا بكيفية العثور بسهولة على إلكترونات التكافؤ للكربون والهيدروجين باستخدام الجدول الدوري .
إجمالي إلكترونات التكافؤ في جزيء C2H2
→ إلكترونات التكافؤ المعطاة من ذرة الكربون:
الكربون هو أحد عناصر المجموعة 14 من الجدول الدوري. [1] وبالتالي 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 الهيدروجين:
الهيدروجين هو عنصر المجموعة 1 في الجدول الدوري. [2] ولذلك فإن إلكترون التكافؤ الموجود في الهيدروجين هو 1 .
يمكنك أن ترى أن إلكترون تكافؤ واحد فقط موجود في ذرة الهيدروجين كما هو موضح في الصورة أعلاه.
لذا،
إجمالي إلكترونات التكافؤ في جزيء C2H2 = إلكترونات التكافؤ المتبرع بها من ذرتين كربون + إلكترونات التكافؤ المتبرع بها من ذرتي هيدروجين = 4(2) + 1(2) = 10 .
الخطوة 2: حدد الذرة المركزية
لاختيار الذرة المركزية، يجب أن نتذكر أن الذرة الأقل سالبية كهربية تبقى في المركز.
(تذكر: إذا كان الهيدروجين موجودًا في الجزيء المحدد، ضع الهيدروجين دائمًا في الخارج).
الآن، الجزيء المحدد هنا هو C2H2 (أو الأسيتيلين أو الإيثين) ويحتوي على ذرة كربون (C) وذرات هيدروجين (H).
يمكنك رؤية قيم السالبية الكهربية لذرة الكربون (C) وذرة الهيدروجين (H) في الجدول الدوري أعلاه.
إذا قارنا قيم السالبية الكهربية للكربون (C) والهيدروجين (H)، فإن ذرة الهيدروجين أقل سالبية كهربية . ولكن وفقا للقاعدة علينا أن نحتفظ بالهيدروجين بالخارج.
إذن هنا، ذرات الكربون (C) هي الذرة المركزية وذرات الهيدروجين (H) هي الذرات الخارجية.
الخطوة 3: قم بتوصيل كل ذرة عن طريق وضع زوج من الإلكترونات بينهما
الآن، في جزيء C2H2، تحتاج إلى وضع أزواج الإلكترونات بين ذرات الكربون والكربون وبين ذرات الكربون والهيدروجين.
يشير هذا إلى أن هذه الذرات مرتبطة كيميائيًا ببعضها البعض في جزيء C2H2.
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 الرسم البياني لجزيء C2H2 يمكنك أن ترى أن الذرات الخارجية هي ذرات الهيدروجين.
تشكل ذرات الهيدروجين الخارجية ثنائيًا وبالتالي فهي مستقرة.
بالإضافة إلى ذلك، في الخطوة 1، قمنا بحساب العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ الموجودة في جزيء C2H2.
يحتوي جزيء C2H2 على إجمالي 10 إلكترونات تكافؤ ومن بينها، يتم استخدام 6 إلكترونات تكافؤ فقط في الرسم البياني أعلاه.
إذن عدد الإلكترونات المتبقية = 10 – 6 = 4 .
تحتاج إلى وضع هذه الإلكترونات الأربعة على ذرتي الكربون المركزيتين في الرسم البياني أعلاه لجزيء C2H2.
والآن دعنا ننتقل إلى الخطوة التالية.
الخطوة 5: التحقق من الثماني على الذرة المركزية. إذا لم يكن به بايت، قم بتحويل الزوج الوحيد إلى رابطة مزدوجة أو رابطة ثلاثية.
في هذه الخطوة، عليك التحقق مما إذا كانت ذرات الكربون المركزية (C) مستقرة أم لا.
من أجل التحقق من استقرار ذرات الكربون المركزية (C)، نحتاج إلى التحقق مما إذا كانت تشكل ثمانيًا أم لا.
ولسوء الحظ، فإن ذرتي الكربون لا تشكلان ثمانيًا هنا. تحتوي ذرتا الكربون على 6 إلكترونات فقط وهي غير مستقرة.
الآن، لجعل ذرة الكربون مستقرة، تحتاج إلى تحويل الزوج الوحيد إلى رابطة مزدوجة بحيث يمكن أن تحتوي ذرة الكربون على 8 إلكترونات (أي ثمانية واحدة).
ولكن بعد تحويل زوج من الإلكترونات، تشكل ذرة كربون واحدة ثمانيًا، لكن ذرة الكربون الأخرى لا تشكل ثمانيًا لأنها تحتوي على 6 إلكترونات فقط.
مرة أخرى، علينا تحويل زوج إضافي من الإلكترونات لتكوين رابطة ثلاثية.
بعد تحويل هذا الزوج من الإلكترونات إلى رابطة ثلاثية، ستستقبل ذرة الكربون المركزية إلكترونين إضافيين، وبالتالي يصبح إجمالي إلكتروناتها 8.
يمكنك أن ترى في الصورة أعلاه أن ذرتي الكربون تشكلان ثمانيًا.
وبالتالي فإن ذرات الكربون هذه مستقرة.
لننتقل الآن إلى الخطوة الأخيرة للتحقق مما إذا كانت بنية لويس لـ C2H2 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 C2H2.
يمكن التحقق من استقرار بنية لويس باستخدام مفهوم الشحن الرسمي .
باختصار، يجب علينا الآن إيجاد الشحنة الرسمية لذرات الكربون (C) وكذلك لذرات الهيدروجين (H) الموجودة في جزيء C2H2.
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 C2H2 في الصورة أدناه.
بالنسبة لذرة الكربون (C):
إلكترونات التكافؤ = 4 (لأن الكربون موجود في المجموعة 14)
إلكترونات الرابطة = 8
الإلكترونات غير الرابطة = 0
لذرة الهيدروجين (H):
إلكترون التكافؤ = 1 (لأن الهيدروجين موجود في المجموعة 1)
إلكترونات الرابطة = 2
الإلكترونات غير الرابطة = 0
| اتهام رسمي | = | إلكترونات التكافؤ | – | (الإلكترونات الملزمة)/2 | – | الإلكترونات غير الرابطة | ||
| ضد | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| ح | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
من حسابات الشحنة الرسمية أعلاه، يمكنك أن ترى أن ذرات الكربون (C) وكذلك ذرات الهيدروجين (H) لها شحنة رسمية “صفر” .
يشير هذا إلى أن بنية لويس أعلاه لـ C2H2 مستقرة ولا يوجد أي تغيير آخر في البنية أعلاه لـ C2H2.
في بنية لويس النقطية أعلاه لـ C2H2، يمكنك أيضًا تمثيل كل زوج من إلكترونات الترابط (:) كرابطة واحدة (|). سيؤدي القيام بذلك إلى تكوين بنية لويس التالية لـ C2H2.
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: