Sie haben das Bild oben also schon gesehen, oder?
Lassen Sie mich das obige Bild kurz erläutern.
Die CH2-Lewis-Struktur hat ein Kohlenstoffatom (C) im Zentrum, das von zwei Wasserstoffatomen (H) umgeben ist. Zwischen dem Kohlenstoffatom (C) und jedem Wasserstoffatom (H) bestehen 2 Einfachbindungen. Das Kohlenstoffatom (C) hat 1 freies Elektronenpaar.
Wenn Sie aus dem obigen Bild der Lewis-Struktur von CH2 nichts verstanden haben, bleiben Sie bei mir und Sie erhalten eine detaillierte Schritt-für-Schritt-Erklärung zum Zeichnen einer Lewis-Struktur eines CH2- Moleküls.
Fahren wir also mit den Schritten zum Zeichnen der Lewis-Struktur von CH2 fort.
Schritte zum Zeichnen der CH2-Lewis-Struktur
Schritt 1: Ermitteln Sie die Gesamtzahl der Valenzelektronen im CH2-Molekül
Um die Gesamtzahl der Valenzelektronen in einem CH2- Molekül zu ermitteln, müssen Sie zunächst die im Kohlenstoffatom und im Wasserstoffatom 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 Kohlenstoff und Wasserstoff finden.
Gesamtvalenzelektronen im CH2-Molekül
→ Vom Kohlenstoffatom gegebene Valenzelektronen:
Kohlenstoff ist ein Element der Gruppe 14 des Periodensystems. [1] Daher sind im Kohlenstoff 4 Valenzelektronen vorhanden.
Sie können die 4 im Kohlenstoffatom vorhandenen Valenzelektronen sehen, wie im Bild oben gezeigt.
→ Vom Wasserstoffatom gegebene Valenzelektronen:
Wasserstoff ist ein Element der Gruppe 1 des Periodensystems.[2] Daher beträgt das im Wasserstoff vorhandene Valenzelektron 1 .
Sie können sehen, dass im Wasserstoffatom nur ein Valenzelektron vorhanden ist, wie im Bild oben gezeigt.
Also,
Gesamte Valenzelektronen im CH2-Molekül = von 1 Kohlenstoffatom gespendete Valenzelektronen + von 2 Wasserstoffatomen gespendete Valenzelektronen = 4 + 1(2) = 6 .
Schritt 2: Wählen Sie das Zentralatom aus
Um das Zentralatom auszuwählen, müssen wir bedenken, dass das am wenigsten elektronegative Atom im Zentrum verbleibt.
(Denken Sie daran: Wenn in dem angegebenen Molekül Wasserstoff vorhanden ist, platzieren Sie Wasserstoff immer an der Außenseite.)
Hier ist das gegebene Molekül CH2 und enthält Kohlenstoffatome (C) und Wasserstoffatome (H).
Die Elektronegativitätswerte des Kohlenstoffatoms (C) und des Wasserstoffatoms (H) können Sie im obigen Periodensystem sehen.
Wenn wir die Elektronegativitätswerte von Kohlenstoff (C) und Wasserstoff (H) vergleichen, dann ist das Wasserstoffatom weniger elektronegativ . Aber laut Regel müssen wir den Wasserstoff draußen halten.
Dabei ist das Kohlenstoffatom (C) das Zentralatom und die Wasserstoffatome (H) die Außenatome.
Schritt 3: Verbinden Sie jedes Atom, indem Sie ein Elektronenpaar zwischen ihnen platzieren
Jetzt müssen Sie im CH2-Molekül die Elektronenpaare zwischen dem Kohlenstoffatom (C) und den Wasserstoffatomen (H) platzieren.
Dies weist darauf hin, dass Kohlenstoff (C) und Wasserstoff (H) in einem CH2-Molekül chemisch aneinander gebunden sind.
Schritt 4: Machen Sie die externen Atome stabil. Platzieren Sie das verbleibende Valenzelektronenpaar auf dem Zentralatom.
In diesem Schritt müssen Sie die Stabilität der externen Atome überprüfen.
Hier in der Skizze des CH2-Moleküls sieht man, dass die äußeren Atome Wasserstoffatome sind.
Diese externen Wasserstoffatome bilden ein Duplit und sind daher stabil.
Zusätzlich haben wir in Schritt 1 die Gesamtzahl der im CH2-Molekül vorhandenen Valenzelektronen berechnet.
Das CH2-Molekül hat insgesamt 6 Valenzelektronen und von diesen werden im obigen Diagramm nur 4 Valenzelektronen verwendet.
Also ist die Anzahl der verbleibenden Elektronen = 6 – 4 = 2 .
Sie müssen diese beiden Elektronen auf dem zentralen Kohlenstoffatom im Diagramm oben des CH2-Moleküls platzieren.
Kommen wir nun zum nächsten Schritt.
Schritt 5: Überprüfen Sie die formelle Gebühr
Jetzt sind Sie beim letzten Schritt angelangt, in dem Sie die Stabilität der Lewis-Struktur von CH2 überprüfen müssen.
Die Stabilität der Lewis-Struktur kann mithilfe eines formalen Ladungskonzepts überprüft werden.
Kurz gesagt, wir müssen nun die formale Ladung der Kohlenstoffatome (C) sowie der Wasserstoffatome (H) im CH2-Molekül ermitteln.
Um die formelle Steuer zu berechnen, müssen Sie die folgende Formel verwenden:
Formale Ladung = Valenzelektronen – (bindende Elektronen)/2 – nichtbindende Elektronen
Im Bild unten können Sie die Anzahl der bindenden und nichtbindenden Elektronen für jedes Atom des CH2-Moleküls sehen.
Für das Kohlenstoffatom (C):
Valenzelektronen = 4 (da Kohlenstoff in Gruppe 14 ist)
Bindungselektronen = 4
Nichtbindende Elektronen = 2
Für das Wasserstoffatom (H):
Valenzelektron = 1 (da Wasserstoff in Gruppe 1 ist)
Bindungselektronen = 2
Nichtbindende Elektronen = 0
| Formelle Anklage | = | Valenzelektronen | – | (Bindungselektronen)/2 | – | Nichtbindende Elektronen | ||
| VS | = | 4 | – | 4/2 | – | 2 | = | 0 |
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
Aus den obigen Berechnungen der formalen Ladung können Sie ersehen, dass sowohl Kohlenstoffatome (C) als auch Wasserstoffatome (H) eine formale Ladung von „Null“ haben.
Dies weist darauf hin, dass die obige Lewis-Struktur von CH2 stabil ist und sich die obige Struktur von CH2 nicht mehr ändert.
In der obigen Lewis-Punkt-Struktur von CH2 können Sie jedes Bindungselektronenpaar (:) auch als Einfachbindung (|) darstellen. Dies führt zu der folgenden Lewis-Struktur von CH2.
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):