لقد رأيت الصورة أعلاه بالفعل، أليس كذلك؟
اسمحوا لي أن أشرح بإيجاز الصورة أعلاه.
يحتوي هيكل لويس لثاني أكسيد الكربون على ذرة كربون (C) في المركز محاطة بذرتي أكسجين (O). هناك رابطتان مزدوجتان بين ذرة الكربون (C) وكل ذرة أكسجين (O). هناك زوجان وحيدان من ذرات الأكسجين (O).
إذا لم تفهم أي شيء من الصورة أعلاه لبنية لويس لثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون)، فابق معي وستحصل على شرح مفصل خطوة بخطوة حول كيفية رسم بنية لويس لثاني أكسيد الكربون .
لذلك دعونا ننتقل إلى خطوات رسم بنية لويس لثاني أكسيد الكربون.
خطوات رسم بنية لويس لثاني أكسيد الكربون
الخطوة 1: أوجد العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء ثاني أكسيد الكربون
من أجل العثور على العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء CO2 (ثاني أكسيد الكربون) ، تحتاج أولاً إلى معرفة إلكترونات التكافؤ الموجودة في ذرة الكربون وكذلك ذرة الأكسجين.
(إلكترونات التكافؤ هي الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي لأي ذرة).
سأخبرك هنا بكيفية العثور بسهولة على إلكترونات التكافؤ للكربون وكذلك الأكسجين باستخدام الجدول الدوري .
إجمالي إلكترونات التكافؤ في جزيء ثاني أكسيد الكربون
→ 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 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 ثاني أكسيد الكربون = إلكترونات التكافؤ التي تمنحها ذرة كربون واحدة + إلكترونات التكافؤ التي تمنحها ذرتان 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 CO2 (ثاني أكسيد الكربون) ويحتوي على ذرات الكربون (C) وذرات الأكسجين (O).
يمكنك رؤية قيم السالبية الكهربية لذرة الكربون (C) وذرة الأكسجين (O) في الجدول الدوري أعلاه.
إذا قارنا قيم السالبية الكهربية للكربون (C) والأكسجين (O)، فإن ذرة الكربون أقل سالبية كهربية .
هنا، ذرة الكربون (C) 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 ثاني أكسيد الكربون، تحتاج إلى وضع أزواج الإلكترونات بين ذرة الكربون (C) وذرات الأكسجين (O).
يشير هذا إلى أن الكربون (C) والأكسجين (O) مرتبطان كيميائيًا ببعضهما البعض في جزيء ثاني أكسيد الكربون.
الخطوة 4: جعل الذرات الخارجية مستقرة
في هذه الخطوة تحتاج إلى التحقق من استقرار الذرات الخارجية.
هنا في الرسم البياني لجزيء ثاني أكسيد الكربون 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 ثاني أكسيد الكربون.
يحتوي جزيء ثاني أكسيد الكربون على إجمالي 16 إلكترونًا تكافؤًا ، ويتم استخدام كل إلكترونات التكافؤ هذه في الرسم البياني أعلاه لثاني أكسيد الكربون.
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 الأكسجين 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 الأكسجين الأخرى.
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.
لننتقل الآن إلى الخطوة الأخيرة للتحقق مما إذا كانت بنية لويس لثاني أكسيد الكربون مستقرة أم لا.
الخطوة 6: التحقق من استقرار هيكل لويس
لقد وصلت الآن إلى الخطوة الأخيرة التي تحتاج فيها إلى التحقق من ثبات بنية لويس لثاني أكسيد الكربون.
يمكن التحقق من استقرار بنية لويس باستخدام مفهوم الشحن الرسمي .
باختصار، يجب علينا الآن إيجاد الشحنة الرسمية لذرات الكربون (C) وكذلك لذرات الأكسجين (O) الموجودة في جزيء ثاني أكسيد الكربون.
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 ثاني أكسيد الكربون في الصورة أدناه.
بالنسبة لذرة الكربون (C):
إلكترونات التكافؤ = 4 (لأن الكربون 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 | ||
| ضد | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| أوه | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
من حسابات الشحنة الرسمية أعلاه، يمكنك أن ترى أن ذرة الكربون (C) وكذلك ذرة الأكسجين (O) لها شحنة رسمية “صفر” .
يشير هذا إلى أن بنية لويس أعلاه لثاني أكسيد الكربون مستقرة ولا يوجد أي تغيير آخر في بنية لويس أعلاه لثاني أكسيد الكربون.
في بنية لويس النقطية أعلاه لثاني أكسيد الكربون، يمكنك أيضًا تمثيل كل زوج من إلكترونات الترابط (:) كرابطة واحدة (|). سيعطيك القيام بذلك بنية لويس التالية لثاني أكسيد الكربون.
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: