Sie haben das Bild oben also schon gesehen, oder?
Lassen Sie mich das obige Bild kurz erläutern.
Die GeH4-Lewis-Struktur hat ein Germaniumatom (Ge) im Zentrum, das von vier Wasserstoffatomen (H) umgeben ist. Es gibt 4 Einfachbindungen zwischen dem Germaniumatom (Ge) und jedem Wasserstoffatom (H).
Wenn Sie aus dem obigen Bild der Lewis-Struktur von GeH4 nichts verstanden haben, dann bleiben Sie bei mir und Sie erhalten eine detaillierte Schritt-für-Schritt-Erklärung, wie man eine Lewis-Struktur von GeH4 zeichnet.
Fahren wir also mit den Schritten zum Zeichnen der Lewis-Struktur von GeH4 fort.
Schritte zum Zeichnen der GeH4-Lewis-Struktur
Schritt 1: Ermitteln Sie die Gesamtzahl der Valenzelektronen im GeH4-Molekül
Um die Gesamtzahl der Valenzelektronen im GeH4-Molekül zu ermitteln, müssen Sie zunächst die im Germaniumatom 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 Germanium und Wasserstoff finden.
Gesamtvalenzelektronen im GeH4-Molekül
→ Vom Germaniumatom gegebene Valenzelektronen:
Germanium ist ein Element der 14. Gruppe des Periodensystems. [1] Daher sind in Germanium 4 Valenzelektronen vorhanden.
Sie können die 4 im Germaniumatom 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 GeH4-Molekül = von 1 Germaniumatom gespendete Valenzelektronen + von 4 Wasserstoffatomen gespendete Valenzelektronen = 4 + 1(4) = 8 .
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 GeH4 und es enthält Germaniumatome (Ge) und Wasserstoffatome (H).
Sie können die Elektronegativitätswerte des Germaniumatoms (Ge) und des Wasserstoffatoms (H) im obigen Periodensystem sehen.
Wenn wir die Elektronegativitätswerte von Germanium (Ge) und Wasserstoff (H) vergleichen, dann ist das Wasserstoffatom weniger elektronegativ . Aber laut Regel müssen wir den Wasserstoff draußen halten.
Hier ist das Germaniumatom (Ge) das Zentralatom und die Wasserstoffatome (H) die Außenatome.
Schritt 3: Verbinden Sie jedes Atom, indem Sie ein Elektronenpaar zwischen ihnen platzieren
Nun müssen wir im GeH4-Molekül die Elektronenpaare zwischen dem Germaniumatom (Ge) und den Wasserstoffatomen (H) platzieren.
Dies weist darauf hin, dass Germanium (Ge) und Wasserstoff (H) in einem GeH4-Molekül chemisch aneinander gebunden 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 GeH4-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 GeH4-Molekül vorhandenen Valenzelektronen berechnet.
Das GeH4-Molekül hat insgesamt 8 Valenzelektronen und alle diese Valenzelektronen werden im obigen Diagramm von GeH4 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
In diesem Schritt müssen Sie prüfen, ob das zentrale Germaniumatom (Ge) stabil ist oder nicht.
Um die Stabilität des zentralen Germaniumatoms (Ge) zu überprüfen, muss überprüft werden, ob es ein Oktett bildet oder nicht.
Im Bild oben sehen Sie, dass das Germaniumatom ein Oktett bildet. Das heißt, es hat 8 Elektronen.
Und deshalb ist das zentrale Germaniumatom stabil.
Fahren wir nun mit dem letzten Schritt fort, um zu überprüfen, ob die Lewis-Struktur von GeH4 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 GeH4 überprüfen müssen.
Die Stabilität der Lewis-Struktur kann mithilfe eines formalen Ladungskonzepts überprüft werden.
Kurz gesagt, wir müssen nun die formale Ladung der Germaniumatome (Ge) sowie der Wasserstoffatome (H) im GeH4-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 GeH4-Moleküls sehen.
Für das Germanium (Ge)-Atom:
Valenzelektronen = 4 (da Germanium in Gruppe 14 ist)
Bindungselektronen = 8
Nichtbindende Elektronen = 0
Für das Wasserstoffatom (H):
Valenzelektron = 1 (da Wasserstoff in Gruppe 1 ist)
Bindungselektronen = 2
Nichtbindende Elektronen = 0
| Formelle Anklage | = | Valenzelektronen | – | (Bindungselektronen)/2 | – | Nichtbindende Elektronen | ||
| Ge | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
Aus den obigen formalen Ladungsberechnungen können Sie ersehen, dass sowohl das Germaniumatom (Ge) als auch das Wasserstoffatom (H) eine formale Ladung von „Null“ haben.
Dies weist darauf hin, dass die obige Lewis-Struktur von GeH4 stabil ist und es keine weitere Änderung in der obigen Struktur von GeH4 gibt.
In der obigen Lewis-Punkt-Struktur von GeH4 können Sie jedes Bindungselektronenpaar (:) auch als Einfachbindung (|) darstellen. Dies führt zu der folgenden Lewis-Struktur von GeH4.
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):