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。
HCO3-路易斯结构的中心有一个碳 (C) 原子,周围有两个氧 (O) 原子和一个 OH 基团。碳(C)原子和氧(O)原子之间有1个双键,其余原子有一个单键。单键氧原子 (O) 上有一个形式电荷 -1。
如果您对上面的 HCO3-Lewis 结构图像没有任何了解,那么请继续关注我,您将获得有关绘制HCO3-Lewis 离子的路易斯结构的详细逐步说明。
那么让我们继续绘制 HCO3 离子的路易斯结构的步骤。
绘制 HCO3-Lewis 结构的步骤
步骤 1:找出 HCO3 离子中的价电子总数
为了找到 HCO3-离子中的价电子总数,您首先需要知道氢原子、碳原子以及氧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氢、碳和氧的价电子。
HCO3- 离子中的总价电子
→ 氢原子给出的价电子:
氢是元素周期表中的第 1 族元素。 [1]因此,氢中存在的价电子为1 。
您可以看到氢原子中只存在一个价电子,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。
→ 氧原子给出的价电子:
氧是元素周期表第 16 族的元素。 [3]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。
所以,
HCO3- 离子中的总价电子= 1 个氢原子贡献的价电子 + 1 个碳原子贡献的价电子 + 3 个氧原子贡献的价电子 + 由于 1 个负电荷而添加 1 个额外电子 = 1 + 4 + 6 ( 3) + 1 = 24 。
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。
(记住:如果给定分子中存在氢,则始终将氢放在外面。)
现在这里给定的分子是HCO3-,它包含氢原子(H)、碳原子(C)和氧原子(O)。
所以根据规则我们必须将氢气排除在外。
现在您可以看到上面元素周期表中碳原子(C)和氧原子(O)的电负性值。
如果我们比较碳(C)和氧(O)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 HCO3 分子中,您需要将电子对放置在氧 (O) 和氢 (H) 原子之间以及氧 (O) 和碳 (C) 原子之间。
这表明这些原子在 HCO3 分子中彼此化学键合。
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 HCO3 分子的草图中,您可以看到外部原子是氢原子和氧原子。
此外,在步骤 1 中,我们计算了 HCO3- 离子中存在的价电子总数。
HCO3- 离子共有24 个价电子,所有这些价电子都用于上图中。
因此,中心碳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6个电子,不稳定。
现在,为了使这个碳原子稳定,您需要移动外部氧原子的电子对,以便碳原子可以有8个电子(即1个八位组)。
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,因为它有 8 个电子。
现在让我们进入最后一步,检查上述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 HCO3 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 HCO3 分子中氢 (H)、碳 (C) 和氧 (O) 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 HCO3 分子每个原子的键合电子和非键合电子数量。
对于氢原子 (H):
价电子 = 1(因为氢属于第 1 族)
键合电子 = 2
非键合电子 = 0
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
对于双键氧 (O) 原子:
价电子 = 6(因为氧位于第 16 族)
键合电子 = 4
非键合电子 = 4
对于左侧单键氧 (O) 原子:
价电子 = 6(因为氧位于第 16 族)
键合电子 = 4
非键合电子 = 4
对于直链单键氧 (O) 原子:
价电子 = 6(因为氧位于第 16 族)
键合电子 = 2
非键合电子 = 6
正式指控 | = | 价电子 | – | (结合电子)/2 | – | 非键合电子 | ||
H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
O(双跳) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
O(单键,左) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
O(单键,右) | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
从上面的正式电荷计算中,您可以看到单键氧原子(位于右侧)的电荷为-1 ,其他原子的电荷为0 。
因此,让我们将这些电荷保留在 HCO3 分子的各个原子上。
HCO3 分子上的总电荷为 -1,如下图所示。
在上述 HCO3-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 HCO3-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: