Sie haben das Bild oben also schon gesehen, oder?
Lassen Sie mich das obige Bild kurz erläutern.
Die N2-Lewis-Struktur besteht aus zwei Stickstoffatomen (N), die eine Dreifachbindung zwischen sich enthalten. An den beiden Stickstoffatomen (N) befindet sich ein freies Elektronenpaar.
Wenn Sie aus dem obigen Bild der Lewis-Struktur von N2 (Stickstoffgas) nichts verstanden haben, dann bleiben Sie bei mir und Sie erhalten eine detaillierte Schritt-für-Schritt-Erklärung zum Zeichnen einer Lewis-Struktur von N2 .
Fahren wir also mit den Schritten zum Zeichnen der Lewis-Struktur von N2 fort.
Schritte zum Zeichnen der N2-Lewis-Struktur
Schritt 1: Ermitteln Sie die Gesamtzahl der Valenzelektronen im N2-Molekül
Um die Gesamtzahl der Valenzelektronen im N2-Molekül (Stickstoffgas) zu ermitteln, müssen Sie zunächst die in einem einzelnen Stickstoffatom vorhandenen Valenzelektronen kennen.
(Valenzelektronen sind die Elektronen, die sich in der äußersten Umlaufbahn eines Atoms befinden.)
Hier erkläre ich Ihnen, wie Sie mithilfe eines Periodensystems ganz einfach die Valenzelektronen von Stickstoff finden.
Gesamtvalenzelektronen im N2-Molekül
→ Vom Stickstoffatom gegebene Valenzelektronen:
Stickstoff ist ein Element der 15. Gruppe des Periodensystems. [1] Daher sind im Stickstoff 5 Valenzelektronen vorhanden.
Sie können die 5 Valenzelektronen im Stickstoffatom sehen, wie im Bild oben gezeigt.
Also,
Gesamtvalenzelektronen im Molekül N2 = 5(2) = 10.
Schritt 2: Wählen Sie das Zentralatom aus
Um das Zentralatom auszuwählen, müssen wir bedenken, dass das am wenigsten elektronegative Atom im Zentrum verbleibt.
Hier ist das gegebene Molekül N2 (Stickstoffgas). Da beide Atome identisch sind, können Sie jedes der Atome als Zentralatom auswählen.
Nehmen wir an, dass der Stickstoff auf der rechten Seite ein Zentralatom ist.
Schritt 3: Verbinden Sie jedes Atom, indem Sie ein Elektronenpaar zwischen ihnen platzieren
Nun müssen Sie im N2-Molekül die Elektronenpaare zwischen den beiden Stickstoffatomen (N) platzieren.
Dies weist darauf hin, dass die beiden Stickstoffatome (N) in einem N2-Molekül chemisch miteinander verbunden sind.
Schritt 4: Machen Sie die externen Atome stabil. Platzieren Sie das verbleibende Valenzelektronenpaar auf dem Zentralatom.
In diesem Schritt müssen Sie die Stabilität des externen Atoms überprüfen.
Hier im Diagramm des N2-Moleküls haben wir angenommen, dass das Stickstoffatom auf der rechten Seite das Zentralatom ist. Der Stickstoff auf der linken Seite ist also das äußere Atom.
Daher müssen Sie den Stickstoff auf der linken Seite stabil machen.
Im Bild unten sehen Sie, dass das Stickstoffatom auf der linken Seite ein Oktett bildet und daher stabil ist.
Zusätzlich haben wir in Schritt 1 die Gesamtzahl der im N2-Molekül vorhandenen Valenzelektronen berechnet.
Das N2-Molekül hat insgesamt 10 Valenzelektronen und von diesen werden im obigen Diagramm nur 8 Valenzelektronen verwendet.
Die Anzahl der verbleibenden Elektronen beträgt also = 10 – 8 = 2 .
Sie müssen diese beiden Elektronen im obigen Diagramm des N2-Moleküls auf der rechten Seite des Stickstoffatoms platzieren.
Kommen wir nun zum nächsten Schritt.
Schritt 5: Überprüfen Sie das Oktett am Zentralatom. Wenn es kein Oktett hat, verschieben Sie das freie Elektronenpaar, um eine Doppelbindung oder Dreifachbindung zu bilden.
In diesem Schritt müssen Sie prüfen, ob das zentrale (dh rechte) Stickstoffatom (N) stabil ist oder nicht.
Um die Stabilität dieses Stickstoffatoms (N) zu überprüfen, müssen wir prüfen, ob es ein Oktett bildet oder nicht.
Leider bildet dieses Stickstoffatom hier kein Oktett. Stickstoff hat nur 4 Elektronen und ist instabil.
Um dieses Stickstoffatom nun stabil zu machen, müssen Sie das Elektronenpaar vom linken Stickstoffatom bewegen.
Aber nachdem ein Elektronenpaar bewegt wurde, bildet das Stickstoffatom auf der rechten Seite immer noch kein Oktett, da es nur 6 Elektronen hat.
Auch hier müssen wir ein zusätzliches Elektronenpaar vom Stickstoffatom auf die linke Seite verschieben.
Nachdem dieses Elektronenpaar verschoben wurde, erhält das Stickstoffatom auf der rechten Seite zwei weitere Elektronen und seine Gesamtelektronenzahl beträgt somit 8.
Im Bild oben sehen Sie, dass das Stickstoffatom auf der rechten Seite ein Oktett bildet.
Und daher ist dieses Stickstoffatom stabil.
Kommen wir nun zum letzten Schritt, um zu überprüfen, ob die Lewis-Struktur von N2 stabil ist oder nicht.
Schritt 6: Überprüfen Sie die Stabilität der Lewis-Struktur
Jetzt sind Sie beim letzten Schritt angelangt, in dem Sie die Stabilität der Lewis-Struktur von N2 überprüfen müssen.
Die Stabilität der Lewis-Struktur kann mithilfe eines formalen Ladungskonzepts überprüft werden.
Kurz gesagt, wir müssen nun die formale Ladung der beiden im N2-Molekül vorhandenen Stickstoffatome (N) ermitteln.
Um die formelle Steuer zu berechnen, müssen Sie die folgende Formel verwenden:
Formale Ladung = Valenzelektronen – (bindende Elektronen)/2 – nichtbindende Elektronen
Die Anzahl der bindenden und nichtbindenden Elektronen können Sie im Bild unten sehen.
Für das Stickstoffatom (N):
Valenzelektronen = 5 (weil Stickstoff in Gruppe 15 ist)
Bindungselektronen = 6
Nichtbindende Elektronen = 2
| Formelle Anklage | = | Valenzelektronen | – | (Bindungselektronen)/2 | – | Nichtbindende Elektronen | ||
| NICHT | = | 5 | – | 6/2 | – | 2 | = | 0 |
Aus den obigen Berechnungen der formalen Ladung können Sie erkennen, dass die beiden Stickstoffatome (N) eine formale Ladung von „Null“ haben.
Dies weist darauf hin, dass die obige Lewis-Struktur von N2 stabil ist und es keine weitere Änderung in der obigen Struktur von N2 gibt.
In der obigen Lewis-Punkt-Struktur von N2 kann man jedes Bindungselektronenpaar (:) auch als Einfachbindung (|) darstellen. Dies führt zu der folgenden Lewis-Struktur von N2.
Ich hoffe, Sie haben alle oben genannten Schritte vollständig verstanden.
Für mehr Übung und ein besseres Verständnis können Sie andere unten aufgeführte Lewis-Strukturen ausprobieren.
Probieren Sie zum besseren Verständnis diese Lewis-Strukturen aus (oder sehen Sie sie sich zumindest an):