Sie haben das Bild oben also schon gesehen, oder?
Lassen Sie mich das obige Bild kurz erläutern.
Die Lewis-Struktur von N2O4 besteht aus zwei Stickstoffatomen (N) im Zentrum, die von vier Sauerstoffatomen (O) umgeben sind. Die beiden Sauerstoffatome sind doppelt gebunden, während die anderen beiden Sauerstoffatome einfach an das Stickstoffatom gebunden sind. Es gibt drei freie Elektronenpaare an den einfach gebundenen Sauerstoffatomen (O) und zwei freie Elektronenpaare an den doppelt gebundenen Sauerstoffatomen (O).
Wenn Sie aus dem obigen Bild der Lewis-Struktur von N2O4 nichts verstanden haben, bleiben Sie bei mir und Sie erhalten eine detaillierte Schritt-für-Schritt-Erklärung zum Zeichnen einer Lewis-Struktur von N2O4 .
Fahren wir also mit den Schritten zum Zeichnen der Lewis-Struktur von N2O4 fort.
Schritte zum Zeichnen der Lewis-Struktur von N2O4
Schritt 1: Ermitteln Sie die Gesamtzahl der Valenzelektronen im N2O4-Molekül
Um die Gesamtzahl der Valenzelektronen in einem N2O4- Molekül zu ermitteln, müssen Sie zunächst die im Stickstoffatom und im Sauerstoffatom 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 und Sauerstoff finden.
Gesamtvalenzelektronen im N2O4-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.
→ Vom Sauerstoffatom gegebene Valenzelektronen:
Sauerstoff ist ein Element der 16. Gruppe des Periodensystems. [2] Daher sind im Sauerstoff 6 Valenzelektronen vorhanden.
Sie können die 6 im Sauerstoffatom vorhandenen Valenzelektronen sehen, wie im Bild oben gezeigt.
Also,
Gesamte Valenzelektronen im N2O4-Molekül = von 2 Stickstoffatomen gespendete Valenzelektronen + von 4 Sauerstoffatomen gespendete Valenzelektronen = 5(2) + 6(4) = 34 .
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 N2O4 und es enthält Stickstoffatome (N) und Sauerstoffatome (O).
Sie können die Elektronegativitätswerte des Stickstoffatoms (N) und des Sauerstoffatoms (O) im obigen Periodensystem sehen.
Wenn wir die Elektronegativitätswerte von Stickstoff (N) und Sauerstoff (O) vergleichen, dann ist das Stickstoffatom weniger elektronegativ .
Hier sind die Stickstoffatome (N) das Zentralatom und die Sauerstoffatome (O) die Außenatome.
Schritt 3: Verbinden Sie jedes Atom, indem Sie ein Elektronenpaar zwischen ihnen platzieren
Nun müssen Sie im N2O4-Molekül die Elektronenpaare zwischen den beiden Stickstoffatomen (N) und zwischen den Stickstoffatomen (N) und den Sauerstoffatomen (O) platzieren.
Dies weist darauf hin, dass diese Atome in einem N2O4-Molekül chemisch miteinander verbunden sind.
Schritt 4: Machen Sie die externen Atome stabil
In diesem Schritt müssen Sie die Stabilität der externen Atome überprüfen.
Hier in der Skizze des N2O4-Moleküls sieht man, dass die äußeren Atome Sauerstoffatome sind.
Diese externen Sauerstoffatome bilden ein Oktett und sind daher stabil.
Zusätzlich haben wir in Schritt 1 die Gesamtzahl der im N2O4-Molekül vorhandenen Valenzelektronen berechnet.
Das N2O4-Molekül verfügt über insgesamt 34 Valenzelektronen und alle diese Valenzelektronen werden im obigen Diagramm von N2O4 verwendet.
Es gibt daher keine Elektronenpaare mehr, die am Zentralatom festgehalten werden könnten.
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 die Stickstoffatome (N) stabil sind oder nicht.
Um die Stabilität der zentralen Stickstoffatome (N) zu überprüfen, müssen wir prüfen, ob sie ein Oktett bilden oder nicht.
Leider bilden die Stickstoffatome hier kein Oktett. Stickstoff hat nur 6 Elektronen und sie sind instabil.
Um diese Stickstoffatome nun stabil zu machen, müssen Sie die Elektronenpaare der äußeren Sauerstoffatome so verschieben, dass die Stickstoffatome 8 Elektronen (also ein Oktett) haben können.
Durch die Bewegung dieser Elektronenpaare erhalten die zentralen Stickstoffatome zwei zusätzliche Elektronen und somit beträgt ihre Gesamtelektronenzahl 8.
Im Bild oben können Sie sehen, dass die Stickstoffatome ein Oktett bilden, weil sie 8 Elektronen haben.
Es ist daher die stabilste Lewis-Struktur von N2O4.
In der obigen Lewis-Punkt-Struktur von N2O4 kann man jedes Bindungselektronenpaar (:) auch als Einfachbindung (|) darstellen. Dies führt zu der folgenden Lewis-Struktur von N2O4.
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):