所以你已经看过上面的图片了,对吧?
让我简单解释一下上图。
OCN-Lewis 结构的中心有一个碳 (C) 原子,周围有一个氧 (O) 原子和一个氮 (N) 原子。碳(C)和氧(O)之间有1个单键,碳(C)和氮(N)之间有1个三键。氧 (O) 原子上有一个形式电荷 -1。
如果您对上图 OCN-离子(氰酸根离子)的路易斯结构没有理解任何内容,那么请跟随我,您将获得有关绘制OCN-离子的路易斯结构的详细逐步说明。
那么让我们继续绘制 OCN-离子的路易斯结构的步骤。
绘制 OCN-Lewis 结构的步骤
步骤 1:计算 OCN 离子中的价电子总数
为了找到 OCN 离子(氰酸根离子)中的价电子总数,您首先需要知道氧原子、碳原子以及氮原子中存在的价电子。
(价电子是存在于任何原子最外层轨道的电子。)
在这里我将告诉您如何使用元素周期表轻松找到氧、碳和氮的价电子。
OCN 离子中的总价电子
→ 氧原子给出的价电子:
氧是元素周期表第 16 族的元素。 [1]因此,氧中存在的价电子为6 。
您可以看到氧原子中存在 6 个价电子,如上图所示。
→ 碳原子给出的价电子:
碳是元素周期表第 14 族的元素。 [2]因此,碳中存在的价电子为4 。
您可以看到碳原子中存在 4 个价电子,如上图所示。
→ 氮原子给出的价电子:
氮是元素周期表第 15 族的元素。 [3]因此,氮中存在的价电子为5 。
您可以看到氮原子中存在 5 个价电子,如上图所示。
所以,
OCN离子中的总价电子= 1个氧原子贡献的价电子 + 1个碳原子贡献的价电子 + 1个氮原子贡献的价电子 + 由于1个负电荷而添加1个额外电子 = 6 + 4 + 5 + 1 = 16 .
第二步:选择中心原子
为了选择中心原子,我们必须记住电负性最小的原子保留在中心。
现在这里给定的分子是 OCN,它包含 1 个氧原子 (O)、1 个碳原子 (C) 和 1 个氮原子 (N)。
您可以在上面的元素周期表中看到氧原子(O)、碳原子(C)和氮原子(N)的电负性值。
如果我们比较氧原子(O)、碳原子(C)和氮原子(N)的电负性值,那么碳原子的电负性较小。
这里,碳(C)原子是中心原子,氧(O)原子和氮(N)原子是外部原子。
第三步:通过在原子之间放置一对电子来连接每个原子
现在,在 OCN 分子中,您需要将电子对置于氧原子 (O)、碳原子 (C) 和氮原子 (N) 之间。
这表明OCN分子中氧原子(O)、碳原子(C)和氮原子(N)彼此化学键合。
第四步:使外部原子稳定
在此步骤中,您需要检查外部原子的稳定性。
在 OCN 分子的示意图中,您可以看到外部原子是氧原子和氮原子。
这些外部氧和氮原子形成八位组,因此是稳定的。
此外,在步骤 1 中,我们计算了 OCN 离子中存在的价电子总数。
OCN-离子总共有16 个价电子,所有这些价电子都用于上图中。
因此,中心原子上不再有电子对。
现在让我们继续下一步。
步骤5:检查中心原子上的八位字节。如果它没有八位组,则移动孤对以形成双键或三键。
在此步骤中,您需要检查中心碳原子(C)是否稳定。
为了检查中心碳(C)原子的稳定性,我们需要检查它是否形成八位组。
不幸的是,碳原子在这里不形成八位组。碳只有4个电子,不稳定。
现在,为了使这个碳原子稳定,您需要移动外部氮原子的电子对,以便碳原子可以有8个电子(即1个八位组)。
(注意:请记住,您需要移动电负性较小的原子的电子对。
事实上,电负性较小的原子更倾向于提供电子。
这里,如果我们比较氮原子和氧原子,那么氮原子的电负性较小。
所以你需要移动氮原子的电子对。)
但在移动一对电子后,碳原子仍然没有形成八位组,因为它只有 6 个电子。
同样,我们只需要从氮原子上移动一对额外的电子。 (因为氮气的电负性比氧气小。)
移动这对电子后,中心碳原子将多获得2个电子,其总电子数将变为8。
您可以在上图中看到碳原子形成一个八位组。
因此碳原子是稳定的。
现在让我们进行最后一步,检查 OCN 的路易斯结构是否稳定。
第6步:检查路易斯结构的稳定性
现在您已完成最后一步,您需要检查 OCN 分子路易斯结构的稳定性。
路易斯结构的稳定性可以使用形式电荷概念来验证。
简而言之,我们现在必须找到 OCN 分子中氧 (O)、碳 (C) 和氮 (N) 原子上的形式电荷。
要计算正式税,您必须使用以下公式:
形式电荷 = 价电子 – (键合电子)/2 – 非键合电子
您可以在下图中看到 OCN 分子每个原子的键合电子和非键合电子数量。
对于氧原子 (O):
价电子 = 6(因为氧位于第 16 族)
键合电子 = 2
非键合电子 = 6
对于碳原子 (C):
价电子 = 4(因为碳属于第 14 族)
键合电子 = 8
非键合电子 = 0
对于氮原子 (N):
价电子 = 5(因为氮属于第 15 族)
键合电子 = 6
非键合电子 = 2
正式指控 | = | 价电子 | – | (结合电子)/2 | – | 非键合电子 | ||
哦 | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
不是 | = | 5 | – | 6/2 | – | 2 | = | 0 |
从上面的正式电荷计算中,您可以看到氧 (O) 原子的电荷为-1 ,而其他原子的电荷为0 。
因此,让我们将这些电荷保留在 OCN 分子的各个原子上。
OCN 分子上的总电荷为 -1,如下图所示。
在上述 OCN 离子的路易斯点结构中,您还可以将每对成键电子 (:) 表示为单键 (|)。通过这样做,您将获得以下 OCN-离子的路易斯结构。
我希望您已经完全理解上述所有步骤。
为了进行更多练习和更好地理解,您可以尝试下面列出的其他路易斯结构。
尝试(或至少查看)这些路易斯结构以更好地理解: