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 HCOOH(或甲酸或 CH2O2)具有与 COOH 基团相连的氢 (H) 原子。两个氧 (O) 原子上有 2 个孤对电子。
如果您对上图的 HCOOH 路易斯结构没有任何理解,请跟随我,您将获得有关绘制 HCOOH(甲酸)路易斯结构的详细逐步说明。
那么让我们继续绘制 HCOOH(甲酸)的路易斯结构的步骤。
绘制 HCOOH 路易斯结构的步骤
步骤 1:找出 HCOOH 分子中的价电子总数
为了找到 HCOOH分子中的价电子总数,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。
HCOOH 分子中的总价电子
→ 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,
HCOOH分子中的总价电子= 2个氢原子贡献的价电子 + 1个碳原子贡献的价电子 + 2个氧原子贡献的价电子 = 1(2) + 4 + 6 (2) = 18 。
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 HCOOH,它包含氢 (H) 原子、碳 (C) 原子和氧 (O) 原子。
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。
换句话说,您还可以看到氢原子与 COOH 官能团键合。
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 HCOOH 分子中,您需要将电子对置于碳 (C)、氧 (O) 和氢 (H) 原子之间。
这表明这些原子在 HCOOH 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 HCOOH 分子的示意图中,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 HCOOH 分子中存在的价电子总数。
HCOOH 分子共有18 个价电子,所有这些价电子都用于上面的 HCOOH 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。它只有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,碳原子将多获得2个电子,因此其总电子数将变为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。
现在让我们进行最后一步,检查 HCOOH 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 HCOOH 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,我们现在必须找到 HCOOH 分子中碳 (C)、氢 (H) 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 HCOOH 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
对于氧原子 (O):
价电子 = 6(因为氧位于第 16 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 | ||
H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
哦 | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
从上面的形式电荷计算中,您可以看到碳 (C)、氢 (H) 和氧 (O) 原子的形式电荷“为零” 。
这表明上述HCOOH的Lewis结构是稳定的,并且上述HCOOH的结构没有发生进一步的变化。
在上述 HCOOH 的路易斯点结构中,您还可以将每对成键电子 (:) 表示为单键 (|)。这样做将产生以下 HCOOH 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: