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。
ClO4-(高氯酸根离子)路易斯结构的中心有一个氯 (Cl) 原子,周围有四个氧 (O) 原子。氯 (Cl) 原子和每个氧 (O) 原子之间有 3 个双键和 1 个单键。双键氧 (O) 原子上有 2 个孤对电子,单键氧 (O) 原子上有 3 个孤对电子对。
如果您对上图中的 ClO4-Lewis 结构没有理解任何内容,那么请跟随我,您将获得有关绘制ClO4 –离子的 Lewis 结构的详细逐步说明。
那么让我们继续绘制 ClO4 离子的路易斯结构的步骤。
绘制 ClO4-Lewis 结构的步骤
步骤 1:计算 ClO4 离子中的价电子总数
为了找到 ClO4- 离子(高氯酸根离子)中的价电子总数,首先您需要知道氯原子和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氯和氧的价电子。
ClO4- 离子中的总价电子
→ 氯原子给出的价电子:
氯是元素周期表第 17 族的元素。 [1]因此,氯中存在的价电子为7 。
您可以看到氯原子中存在 7 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。 [2]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,
ClO4- 离子中的总价电子= 1 个氯原子贡献的价电子 + 4 个氧原子贡献的价电子 + 由于负电荷而增加的 1 个额外电子 = 7 + 6(4) + 1 = 32 。
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。
现在这里给定的离子是 ClO4- 离子,它包含氯原子 (Cl) 和氧原子 (O)。
您可以在上面的元素周期表中看到氯原子(Cl)和氧原子(O)的电负性值。
如果我们比较氯(Cl)和氧(O)的电负性值,那么氯原子的电负性较小。
这里,氯(Cl)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 ClO4 分子中,您需要将电子对置于氯原子 (Cl) 和氧原子 (O) 之间。
这表明 ClO4 分子中氯 (Cl) 和氧 (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 ClO4 分子的示意图中,您可以看到外部原子是氧原子。
这些外部氧原子形成八位组,因此是稳定的。
此外,在步骤 1 中,我们计算了 ClO4- 离子中存在的价电子总数。
ClO4- 离子共有32 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。
第五步: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 ClO4- 离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,我们现在需要找到 ClO4 分子中氯 (Cl) 原子和氧 (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 ClO4 分子每个原子的键合电子和非键合电子数量。
对于氯原子 (Cl):
价电子 = 7(因为氯属于第 17 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 | ||
氯 | = | 7 | – | 8/2 | – | 0 | = | +1 |
哦 | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
从上面的正式电荷计算中,您可以看到氯 (Cl) 原子的电荷为+1 ,而氧原子的电荷为-1 。
因此,让我们将这些电荷保留在 ClO4 分子的各个原子上。
上图显示ClO4的路易斯结构不稳定。
因此,我们需要通过将电子对从氧原子移动到氯原子来最小化这些电荷。
将电子对从氧原子移动到氯原子后,中心氯原子以及三个氧原子上的电荷变为零。而且它是更稳定的路易斯结构。 (见下图)。
氧原子上保留有-ve电荷,这使得 ClO4 分子上带有正式的-1电荷。
ClO4 分子上的总电荷为 -1,如下图所示。
在上述 ClO4-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 ClO4 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: