لقد رأيت الصورة أعلاه بالفعل، أليس كذلك؟
اسمحوا لي أن أشرح بإيجاز الصورة أعلاه.
يحتوي هيكل CNO- (أيون متفجر) لويس على ذرة نيتروجين (N) في المركز محاطة بذرة كربون (C) وذرة أكسجين (O). هناك رابطة واحدة بين ذرة النيتروجين (N) والأكسجين (O) ورابطة ثلاثية بين الكربون (C) والنيتروجين (N).
إذا لم تفهم أي شيء من الصورة أعلاه لبنية لويس لأيون CNO ( أيون متفجر )، فابق معي وستحصل على شرح مفصل خطوة بخطوة حول رسم بنية لويس لأيون CNO.
لذلك دعونا ننتقل إلى خطوات رسم بنية لويس لأيون CNO.
خطوات رسم هيكل CNO-Lewis
الخطوة 1: أوجد العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في جزيء CNO
من أجل العثور على العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في أيون CNO (أيون مداهم)، تحتاج أولاً إلى معرفة إلكترونات التكافؤ الموجودة في ذرة الكربون، وذرة النيتروجين، وكذلك ذرة الأكسجين.
(إلكترونات التكافؤ هي الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي لأي ذرة).
سأخبرك هنا بكيفية العثور بسهولة على إلكترونات التكافؤ للكربون والنيتروجين والأكسجين باستخدام الجدول الدوري.
إجمالي إلكترونات التكافؤ في أيون CNO
→ 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 النيتروجين:
النيتروجين عنصر في المجموعة 15 من الجدول الدوري. [2] وبالتالي فإن إلكترونات التكافؤ الموجودة في النيتروجين هي 5 .
يمكنك رؤية إلكترونات التكافؤ الخمسة الموجودة في ذرة النيتروجين كما هو موضح في الصورة أعلاه.
→ إلكترونات التكافؤ المعطاة من ذرة الأكسجين:
الأكسجين هو عنصر في المجموعة 16 من الجدول الدوري. [3] 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 أيون CNO = إلكترونات التكافؤ المتبرع بها من ذرة كربون واحدة + إلكترونات التكافؤ الممنوحة من ذرة نيتروجين واحدة + إلكترونات التكافؤ الممنوحة من ذرة أكسجين واحدة + 1 إلكترون إضافي يضاف بسبب شحنة سالبة واحدة = 4 + 5 + 6 + 1 = 16 .
الخطوة 2: إعداد رسم
لرسم رسم تخطيطي لـ NOC، ما عليك سوى إلقاء نظرة على صيغتها الكيميائية. يمكنك أن ترى أن هناك ذرة نيتروجين (N) في المركز وهي محاطة بذرة كربون وذرة أكسجين على كلا الجانبين.
لذلك دعونا نرسم رسمًا تقريبيًا للنفس.
الخطوة 3: قم بتوصيل كل ذرة عن طريق وضع زوج من الإلكترونات بينهما
الآن في جزيء CNO تحتاج إلى وضع أزواج الإلكترونات بين ذرة الكربون (C)، ذرة النيتروجين (N) وذرة الأكسجين (O).
يشير هذا إلى أن ذرة الكربون (C)، وذرة النيتروجين (N)، وذرة الأكسجين (O) مرتبطة كيميائيًا ببعضها البعض في جزيء CNO.
الخطوة 4: جعل الذرات الخارجية مستقرة
في هذه الخطوة تحتاج إلى التحقق من استقرار الذرات الخارجية.
هنا في رسم جزيء CNO، يمكنك أن ترى أن الذرات الخارجية هي ذرة الكربون وذرة الأكسجين.
تشكل ذرات الكربون والأكسجين الخارجية ثمانيًا ، وبالتالي فهي مستقرة.
بالإضافة إلى ذلك، في الخطوة 1، قمنا بحساب العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ الموجودة في أيون CNO.
يحتوي أيون CNO على إجمالي 16 إلكترونًا تكافؤًا ، 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، تحتاج إلى التحقق مما إذا كانت ذرة النيتروجين المركزية (N) مستقرة أم لا.
من أجل التحقق من استقرار ذرة النيتروجين المركزية (N)، نحتاج إلى التحقق مما إذا كانت تشكل ثمانيًا أم لا.
ولسوء الحظ، فإن ذرة النيتروجين لا تشكل ثمانيًا هنا. يحتوي النيتروجين على 4 إلكترونات فقط وهو غير مستقر.
الآن، لجعل ذرة النيتروجين هذه مستقرة، تحتاج إلى إزاحة زوج الإلكترونات لذرة الكربون الخارجية بحيث يمكن أن تحتوي ذرة النيتروجين على 8 إلكترونات (أي ثمانية واحدة).
(ملاحظة: تذكر أنك بحاجة إلى تحريك زوج الإلكترون للذرة الأقل سالبية كهربية.
في الواقع، الذرة الأقل سالبية كهربية لديها ميل أكبر للتبرع بالإلكترونات.
هنا إذا قارنا ذرة الكربون وذرة الأكسجين، فإن ذرة الكربون أقل سالبية كهربية.
لذلك تحتاج إلى تحريك زوج الإلكترون من ذرة الكربون.)
ولكن بعد تحريك زوج من الإلكترونات، لا تشكل ذرة النيتروجين ثمانيًا لأنها تحتوي على 6 إلكترونات فقط.
مرة أخرى، علينا نقل زوج إضافي من الإلكترونات من ذرة الكربون فقط. (لأن الكربون أقل سالبية كهربية من الأكسجين).
بعد تحريك هذا الزوج من الإلكترونات، ستستقبل ذرة النيتروجين المركزية إلكترونين إضافيين، وبالتالي يصبح إجمالي إلكتروناتها 8.
يمكنك أن ترى في الصورة أعلاه أن ذرة النيتروجين تشكل ثمانيًا.
وبالتالي فإن ذرة النيتروجين مستقرة.
الآن دعنا ننتقل إلى الخطوة الأخيرة للتحقق مما إذا كانت بنية لويس لـ CNO 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 لجزيء CNO.
يمكن التحقق من استقرار بنية لويس باستخدام مفهوم الشحن الرسمي .
باختصار، يجب علينا الآن إيجاد الشحنة الرسمية لذرات الكربون (C)، والنيتروجين (N)، والأكسجين (O) الموجودة في جزيء CNO.
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 CNO في الصورة أدناه.
بالنسبة لذرة الكربون (C):
إلكترونات التكافؤ = 4 (لأن الكربون موجود في المجموعة 14)
إلكترونات الرابطة = 6
الإلكترونات غير الرابطة = 2
بالنسبة لذرة النيتروجين (N):
إلكترونات التكافؤ = 5 (لأن النيتروجين موجود في المجموعة 15)
إلكترونات الرابطة = 8
الإلكترونات غير الرابطة = 0
لذرة الأكسجين (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 | ||
| ضد | = | 4 | – | 6/2 | – | 2 | = | +1 |
| لا | = | 5 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| أوه | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
من حسابات الشحنة الرسمية أعلاه، يمكنك أن ترى أن ذرة الكربون (C) لها شحنة -1 وذرة الأكسجين (O) لها شحنة +1 .
لذلك دعونا نحتفظ بهذه الشحنات على ذرات جزيء CNO.
يتم إلغاء الشحنتين +1 و -1 وتظهر الشحنة الإجمالية -1 على جزيء CNO في الصورة أدناه.
في بنية لويس النقطية المذكورة أعلاه لأيون CNO، يمكنك أيضًا تمثيل كل زوج من إلكترونات الترابط (:) كرابطة واحدة (|). من خلال القيام بذلك سوف تحصل على بنية لويس التالية لأيون CNO.
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: