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。
CNO-(雷酸根离子)路易斯结构的中心有一个氮 (N) 原子,周围有一个碳 (C) 原子和一个氧 (O) 原子。氮(N)和氧(O)原子之间存在单键,碳(C)和氮(N)原子之间存在三键。
如果您对上图的 CNO-离子(雷酸根离子)的路易斯结构没有任何了解,那么请继续关注我,您将获得有关绘制 CNO 离子的路易斯结构的详细逐步说明。
那么让我们继续绘制 CNO 离子的路易斯结构的步骤。
绘制 CNO-Lewis 结构的步骤
步骤 1:计算 CNO 分子中的价电子总数
为了找到 CNO 离子(雷酸盐离子)中的价电子总数,您首先需要知道碳原子、氮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碳、氮和氧的价电子。
CNO 离子中的总价电子
→ 碳原子给出的价电子:
碳是元素周期表第 14 族的元素。 [1]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。 [2]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。
→ 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,
CNO离子中的总价电子= 1个碳原子贡献的价电子 + 1个氮原子贡献的价电子 + 1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 = 4 + 5 + 6 + 1 = 16 .
第 2 步:准备草图
要画出NOC的草图,只需看看它的化学式即可。您可以看到中心有一个氮 (N) 原子,两侧被一个碳原子和一个氧原子包围。
让我们画一个粗略的草图。
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 CNO 分子中,您需要将电子对置于碳原子 (C)、氮原子 (N) 和氧原子 (O) 之间。
这表明CNO分子中碳原子(C)、氮原子(N)和氧原子(O)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 CNO 分子的示意图中,您可以看到外部原子是碳原子和氧原子。
这些外部碳和氧原子形成八位组,因此是稳定的。
此外,在步骤 1 中,我们计算了 CNO 离子中存在的价电子总数。
CNO-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,氮原子在这里不形成八位组。氮只有4个电子,不稳定。
现在,为了使这个氮原子稳定,您需要移动外部碳原子的电子对,以便氮原子可以有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。
在这里,如果我们比较碳原子和氧原子,那么碳原子的电负性较小。
所以你需要移动碳原子的电子对。)
但在移动一对电子后,氮原子仍然没有形成八位组,因为它只有 6 个电子。
同样,我们只需要从碳原子上移动一对额外的电子。 (因为碳的电负性比氧小。)
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氮原子形成一个八位组。
因此氮原子是稳定的。
现在让我们进行最后一步,检查 CNO 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 CNO 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 CNO 分子中碳 (C)、氮 (N) 和氧 (O) 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 CNO 分子每个原子的键合电子和非键合电子数量。
对于碳原子 (C):
价电子 = 4(因为碳属于第 14 族)
键合电子 = 6
非键合电子 = 2
对于氮原子 (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
正式指控 | = | 价电子 | – | (结合电子)/2 | – | 非键合电子 | ||
VS | = | 4 | – | 6/2 | – | 2 | = | +1 |
不是 | = | 5 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
哦 | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
从上面的正式电荷计算中,您可以看到碳 (C) 原子的电荷为-1 ,氧 (O) 原子的电荷为+1 。
因此,让我们将这些电荷保留在 CNO 分子的各个原子上。
+1和-1电荷被抵消,CNO 分子上的总体-1电荷如下图所示。
在上述 CNO-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 CNO 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: