Sie haben das Bild oben also schon gesehen, oder?
Lassen Sie mich das obige Bild kurz erläutern.
Die HClO4-Lewis-Struktur hat ein Chloratom (Cl) im Zentrum, das von drei Sauerstoffatomen (O) und einer OH-Gruppe umgeben ist. Zwischen dem Chloratom (Cl) und dem Sauerstoffatom (O) bestehen drei Doppelbindungen, die übrigen Atome haben eine Einfachbindung.
Wenn Sie aus dem obigen Bild der Lewis-Struktur von HClO4 nichts verstanden haben, dann bleiben Sie bei mir und Sie erhalten eine detaillierte Schritt-für-Schritt-Erklärung, wie man eine Lewis-Struktur von HClO4 zeichnet.
Fahren wir also mit den Schritten zum Zeichnen der Lewis-Struktur von HClO4 fort.
Schritte zum Zeichnen der HClO4-Lewis-Struktur
Schritt 1: Ermitteln Sie die Gesamtzahl der Valenzelektronen im HClO4-Molekül
Um die Gesamtzahl der Valenzelektronen in einem HClO4- Molekül zu ermitteln, müssen Sie zunächst die im Wasserstoffatom, Chloratom und 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 Wasserstoff, Chlor und Sauerstoff finden.
Gesamtvalenzelektronen im HClO4-Molekül
→ Vom Wasserstoffatom gegebene Valenzelektronen:
Wasserstoff ist ein Element der Gruppe 1 des Periodensystems. [1] Daher beträgt das im Wasserstoff vorhandene Valenzelektron 1 .
Sie können sehen, dass im Wasserstoffatom nur ein Valenzelektron vorhanden ist, wie im Bild oben gezeigt.
→ Vom Chloratom gegebene Valenzelektronen:
Chlor ist ein Element der Gruppe 17 des Periodensystems. [2] Daher sind in Chlor 7 Valenzelektronen vorhanden.
Sie können die 7 Valenzelektronen im Chloratom sehen, wie im Bild oben gezeigt.
→ Vom Sauerstoffatom gegebene Valenzelektronen:
Sauerstoff ist ein Element der 16. Gruppe des Periodensystems. [3] 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 HClO4-Molekül = von 1 Wasserstoffatom gespendete Valenzelektronen + von 1 Chloratom gespendete Valenzelektronen + von 4 Sauerstoffatomen gespendete Valenzelektronen = 1 + 7 + 6(4) = 32 .
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 HClO4 und es enthält Wasserstoffatome (H), Chloratome (Cl) und Sauerstoffatome (O).
Gemäß der Regel müssen wir also den Wasserstoff fernhalten.
Jetzt können Sie die Elektronegativitätswerte des Chloratoms (Cl) und des Sauerstoffatoms (O) im obigen Periodensystem sehen.
Wenn wir die Elektronegativitätswerte von Chlor (Cl) und Sauerstoff (O) vergleichen, dann ist das Chloratom weniger elektronegativ .
Hier ist das Chloratom (Cl) das Zentralatom und die Sauerstoffatome (O) das Außenatom.
Schritt 3: Verbinden Sie jedes Atom, indem Sie ein Elektronenpaar zwischen ihnen platzieren
Nun müssen Sie im HClO4-Molekül die Elektronenpaare zwischen den Sauerstoffatomen (O) und den Wasserstoffatomen (H) sowie zwischen den Sauerstoffatomen (O) und den Chloratomen (Cl) platzieren.
Dies weist darauf hin, dass diese Atome in einem HClO4-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 HClO4-Moleküls sieht man, dass die äußeren Atome Wasserstoff- und Sauerstoffatome sind.
Diese Wasserstoff- und Sauerstoffatome bilden ein Duplett bzw. ein Oktett und sind daher stabil.
Zusätzlich haben wir in Schritt 1 die Gesamtzahl der im HClO4-Molekül vorhandenen Valenzelektronen berechnet.
Das HClO4-Molekül verfügt über insgesamt 32 Valenzelektronen und alle diese Valenzelektronen werden im obigen Diagramm von HClO4 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 Chloratom (Cl) stabil ist oder nicht.
Um die Stabilität des zentralen Chloratoms (Cl) zu überprüfen, müssen wir prüfen, ob es ein Oktett bildet oder nicht.
Im Bild oben sehen Sie, dass das Chloratom ein Oktett bildet. Das heißt, es hat 8 Elektronen.
Daher ist das zentrale Chloratom stabil.
Kommen wir nun zum letzten Schritt, um zu überprüfen, ob die Lewis-Struktur von HClO4 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 HClO4 überprüfen müssen.
Die Stabilität der Lewis-Struktur kann mithilfe eines formalen Ladungskonzepts überprüft werden.
Kurz gesagt, wir müssen nun die formale Ladung der im HClO4-Molekül vorhandenen Wasserstoff- (H), Chlor- (Cl) und Sauerstoffatome (O) 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 Bindungselektronen und nichtbindenden Elektronen für jedes Atom des HClO4-Moleküls sehen.
Für das Wasserstoffatom (H):
Valenzelektron = 1 (da Wasserstoff in Gruppe 1 ist)
Bindungselektronen = 2
Nichtbindende Elektronen = 0
Für das Chloratom (Cl):
Valenzelektronen = 7 (da Chlor in Gruppe 17 ist)
Bindungselektronen = 8
Nichtbindende Elektronen = 0
Für das Sauerstoffatom (O):
Valenzelektronen = 6 (da Sauerstoff in Gruppe 16 ist)
Bindungselektronen = 2
Nichtbindende Elektronen = 6
Für das Sauerstoffatom (O) (aus der OH-Gruppe):
Valenzelektronen = 6 (da Sauerstoff in Gruppe 16 ist)
Bindungselektronen = 4
Nichtbindende Elektronen = 4
| Formelle Anklage | = | Valenzelektronen | – | (Bindungselektronen)/2 | – | Nichtbindende Elektronen | ||
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
| Cl | = | 7 | – | 8/2 | – | 0 | = | +3 |
| Oh | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
| O (aus der OH-Gruppe) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
Aus den obigen formalen Ladungsberechnungen können Sie ersehen, dass das Chloratom (Cl) eine Ladung von +3 und die drei Sauerstoffatome (O) eine Ladung von -1 haben.
Aus diesem Grund ist die oben erhaltene Lewis-Struktur von HClO4 nicht stabil.
Wir müssen diese Ladungen daher minimieren, indem wir die Elektronenpaare in Richtung des Chloratoms bewegen.
Nach der Verlagerung der Elektronenpaare von den Sauerstoffatomen zum Chloratom wird die Lewis-Struktur von HClO4 stabiler.
In der obigen Lewis-Punkt-Struktur von HClO4 können Sie jedes Bindungselektronenpaar (:) auch als Einfachbindung (|) darstellen. Dies führt zu der folgenden Lewis-Struktur von HClO4.
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):