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。
路易斯结构 N3-(叠氮离子)具有三个氮 (N) 原子。每个氮 (N) 原子之间有 2 个双键。两个外侧氮原子上有2个孤对电子。外部氮原子 (N) 之一上有一个形式电荷 -1。
如果您对上面的 N3- 路易斯结构(叠氮化物离子)图像没有任何了解,那么请继续阅读我的文章,您将获得有关绘制N3- 离子路易斯结构的详细逐步说明。
那么让我们继续绘制 N3 离子的路易斯结构的步骤。
绘制 N3 路易斯结构的步骤
步骤 1:找出 N3 离子中的价电子总数
为了找到 N3 离子(叠氮化物离子)中的价电子总数,您首先需要知道单个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氮的价电子。
N3 离子中的总价电子
→ 氮原子给出的价电子:
氮是元素周期表第 15 族的元素。 [1]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,
N3 离子中的总价电子= 3 个氮原子提供的价电子 + 由于 1 个负电荷而添加的 1 个额外电子 = 5(3) + 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 N3。所有三个原子都是相同的,因此您可以选择任何原子作为中心原子。
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 N3 分子中,您需要将电子对放置在三个氮 (N) 原子之间。
这表明 N3 分子中的三个氮 (N) 原子彼此化学键合。
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 N3 分子的草图中,您可以看到外部原子只是氮原子。
这些外部氮原子形成八位组,因此是稳定的。
此外,在步骤 1 中,我们计算了 N3- 离子中存在的价电子总数。
N3- 离子共有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,您需要检查中心氮(N)原子是否稳定。
为了检查中心氮(N)原子的稳定性,我们需要检查它是否形成八位组。
不幸的是,中心氮原子在这里没有形成八位组。氮只有4个电子,不稳定。
现在,为了使这个氮原子稳定,您需要移动外部氮原子的电子对,以便中心氮原子可以有8个电子(即1个八位组)。
但在移动一对电子后,中心氮原子仍然没有形成八位组,因为它只有 6 个电子。
同样,我们需要从另一个氮原子上移动一对额外的电子。
移动这对电子后,中心氮原子将多获得2个电子,其总电子数将变为8。
您可以在上图中看到中心氮原子形成一个八位组。
所以这个氮原子是稳定的。
现在让我们进行最后一步,检查 N3 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 N3 的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,我们现在需要找到 N3 分子中所有氮 (N) 原子的形式电荷。
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 N3 分子每个原子的成键电子和非成键电子的数量。
对于中心氮原子 (N):
价电子 = 5(因为氮属于第 15 族)
键合电子 = 8
非键合电子 = 0
对于外部氮 (N) 原子:
价电子 = 5(因为氮属于第 15 族)
键合电子 = 4
非键合电子 = 4
正式指控 | = | 价电子 | – | (结合电子)/2 | – | 非键合电子 | ||
N(中央) | = | 5 | – | 8/2 | – | 0 | = | +1 |
N(外部) | = | 5 | – | 4/2 | – | 4 | = | -1 |
从上面的正式电荷计算中,您可以看到中心氮 (N) 原子的电荷为-1 ,外部氮原子的电荷为-1 。
因此,让我们将这些电荷保留在 N3 分子的各个原子上。
上图中的+1和-1电荷被取消,上图中仅保留-1电荷,从而在N3分子上产生正式的-1电荷。
N3 分子上的总电荷为 -1,如下图所示。
在上述 N3-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 (|)。这样做将得到以下 N3 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: