Sie haben das Bild oben also schon gesehen, oder?
Lassen Sie mich das obige Bild kurz erläutern.
Die Lewis-Struktur C2H4 (Ethen) hat eine Doppelbindung zwischen den beiden Kohlenstoffatomen (C) und eine Einfachbindung zwischen dem Kohlenstoffatom (C) und dem Wasserstoffatom (H).
Wenn Sie aus dem obigen Bild der Lewis-Struktur von C2H4 nichts verstanden haben, dann bleiben Sie bei mir und Sie erhalten eine detaillierte Schritt-für-Schritt-Erklärung, wie man eine Lewis-Struktur von C2H4 zeichnet.
Fahren wir also mit den Schritten zum Zeichnen der Lewis-Struktur von C2H4 fort.
Schritte zum Zeichnen der C2H4-Lewis-Struktur
Schritt 1: Ermitteln Sie die Gesamtzahl der Valenzelektronen im C2H4-Molekül
Um die Gesamtzahl der Valenzelektronen im C2H4-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 C2H4-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 C2H4-Molekül = von 2 Kohlenstoffatomen gespendete Valenzelektronen + von 4 Wasserstoffatomen gespendete Valenzelektronen = 4(2) + 1(4) = 12 .
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 C2H4 (oder Ethen) und es 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.
Hier sind also die Kohlenstoffatome (C) das Zentralatom und die Wasserstoffatome (H) die Außenatome.
Schritt 3: Verbinden Sie jedes Atom, indem Sie ein Elektronenpaar zwischen ihnen platzieren
Nun müssen Sie im C2H4-Molekül die Elektronenpaare zwischen den Kohlenstoff-Kohlenstoff-Atomen und zwischen den Kohlenstoff-Wasserstoff-Atomen platzieren.
Dies weist darauf hin, dass diese Atome in einem C2H4-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 der externen Atome überprüfen.
Hier im Diagramm des C2H4-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 C2H4-Molekül vorhandenen Valenzelektronen berechnet.
Das C2H4-Molekül verfügt über insgesamt 12 Valenzelektronen , von denen im obigen Diagramm nur 10 Valenzelektronen verwendet werden.
Die Anzahl der verbleibenden Elektronen beträgt also 12 – 10 = 2 .
Sie müssen diese beiden Elektronen auf einem der Kohlenstoffatome im Diagramm oben des C2H4-Moleküls platzieren.
Kommen wir nun zum nächsten Schritt.
Schritt 5: Überprüfen Sie das Oktett am Zentralatom. Wenn es kein Byte enthält, wandeln Sie das freie Elektronenpaar in eine Doppelbindung oder Dreifachbindung um.
In diesem Schritt müssen Sie prüfen, ob die zentralen Kohlenstoffatome (C) stabil sind oder nicht.
Um die Stabilität der zentralen Kohlenstoffatome (C) zu überprüfen, müssen wir prüfen, ob sie ein Oktett bilden oder nicht.
Leider bildet hier eines der Kohlenstoffatome kein Oktett.
Um dieses Kohlenstoffatom nun stabil zu machen, müssen Sie das freie Elektronenpaar in eine Doppelbindung umwandeln, damit das Kohlenstoffatom 8 Elektronen (also ein Oktett) haben kann.
Nach der Umwandlung dieses Elektronenpaares in eine Doppelbindung erhält das zentrale Kohlenstoffatom zwei weitere Elektronen und seine Gesamtelektronenzahl beträgt somit 8.
Im Bild oben sehen Sie, dass die beiden Kohlenstoffatome ein Oktett bilden.
Und deshalb sind diese Kohlenstoffatome stabil.
Kommen wir nun zum letzten Schritt, um zu überprüfen, ob die Lewis-Struktur von C2H4 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 C2H4 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 C2H4-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 C2H4-Moleküls sehen.
Für das Kohlenstoffatom (C):
Valenzelektronen = 4 (da Kohlenstoff 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 | ||
| VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 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 C2H4 stabil ist und es keine weitere Änderung in der obigen Struktur von C2H4 gibt.
In der obigen Lewis-Punkt-Struktur von C2H4 können Sie jedes Bindungselektronenpaar (:) auch als Einfachbindung (|) darstellen. Dies führt zu der folgenden Lewis-Struktur von C2H4.
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):