Sie haben das Bild oben also schon gesehen, oder?
Lassen Sie mich das obige Bild kurz erläutern.
Die HCP-Lewis-Struktur hat ein Kohlenstoffatom (C) im Zentrum, das von einem Wasserstoffatom (H) und einem Sauerstoffatom (O) umgeben ist. Es gibt eine Dreifachbindung zwischen Kohlenstoffatomen (C) und Phosphoratomen (P) und eine Einfachbindung zwischen Kohlenstoffatomen (C) und Wasserstoffatomen (H). Am Phosphoratom (P) befindet sich 1 freies Elektronenpaar.
Wenn Sie aus dem obigen Bild der Lewis-Struktur von HCP nichts verstanden haben, bleiben Sie bei mir und Sie erhalten eine detaillierte Schritt-für-Schritt-Erklärung zum Zeichnen einer Lewis-Struktur von HCP .
Fahren wir also mit den Schritten zum Zeichnen der Lewis-Struktur von HCP fort.
Schritte zum Zeichnen der HCP-Lewis-Struktur
Schritt 1: Ermitteln Sie die Gesamtzahl der Valenzelektronen im HCP-Molekül
Um die Gesamtzahl der Valenzelektronen im HCP-Molekül zu ermitteln, müssen Sie zunächst die im Wasserstoffatom, Kohlenstoffatom und Phosphoratom 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, Kohlenstoff und Phosphor finden.
Gesamtvalenzelektronen im HCP-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 Kohlenstoffatom gegebene Valenzelektronen:
Kohlenstoff ist ein Element der Gruppe 14 des Periodensystems. [2] Daher sind im Kohlenstoff 4 Valenzelektronen vorhanden.
Sie können die 4 im Kohlenstoffatom vorhandenen Valenzelektronen sehen, wie im Bild oben gezeigt.
→ Vom Phosphoratom gegebene Valenzelektronen:
Phosphor ist ein Element der 15. Gruppe des Periodensystems. [3] Daher sind in Phosphor 5 Valenzelektronen vorhanden.
Sie können die 5 Valenzelektronen im Phosphoratom sehen, wie im Bild oben gezeigt.
Also,
Gesamte Valenzelektronen im HCP-Molekül = von 1 Wasserstoffatom gespendete Valenzelektronen + von 1 Kohlenstoffatom gespendete Valenzelektronen + von 1 Phosphoratom gespendete Valenzelektronen = 1 + 4 + 5 = 10 .
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 HCP und enthält ein Wasserstoffatom (H), ein Kohlenstoffatom (C) und ein Phosphoratom (P).
Gemäß der Regel müssen wir also den Wasserstoff fernhalten.
Jetzt können Sie die Elektronegativitätswerte des Kohlenstoffatoms (C) und des Phosphoratoms (P) im obigen Periodensystem sehen.
Wenn wir die Elektronegativitätswerte von Kohlenstoff (C) und Phosphor (P) vergleichen, ist das Kohlenstoffatom weniger elektronegativ .
Dabei ist das Kohlenstoffatom (C) das Zentralatom und das Phosphoratom (P) das Außenatom.
Schritt 3: Verbinden Sie jedes Atom, indem Sie ein Elektronenpaar zwischen ihnen platzieren
Nun müssen Sie im HCP-Molekül die Elektronenpaare zwischen dem Kohlenstoffatom (C) und dem Wasserstoffatom (H) sowie zwischen dem Kohlenstoffatom (C) und dem Phosphoratom (P) platzieren.
Dies weist darauf hin, dass diese Atome in einem HCP-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 HCP-Moleküls können Sie sehen, dass die äußeren Atome das Wasserstoffatom und das Phosphoratom sind.
Diese Wasserstoff- und Phosphoratome bilden ein Duplett bzw. ein Oktett und sind daher stabil.
Zusätzlich haben wir in Schritt 1 die Gesamtzahl der im HCP-Molekül vorhandenen Valenzelektronen berechnet.
Das HCP-Molekül verfügt über insgesamt 10 Valenzelektronen und alle diese Valenzelektronen werden im obigen Diagramm von HCP 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 das zentrale Kohlenstoffatom (C) stabil ist oder nicht.
Um die Stabilität des zentralen Kohlenstoffatoms (C) zu überprüfen, müssen wir prüfen, ob es ein Oktett bildet oder nicht.
Leider bildet das Kohlenstoffatom hier kein Oktett. Kohlenstoff hat nur 4 Elektronen und ist instabil.
Um dieses Kohlenstoffatom nun stabil zu machen, müssen Sie das Elektronenpaar des äußeren Phosphoratoms so verschieben, dass das Kohlenstoffatom 8 Elektronen (also ein Oktett) haben kann.
Doch nach der Bewegung eines Elektronenpaares bildet das Kohlenstoffatom immer noch kein Oktett, da es nur 6 Elektronen hat.
Auch hier müssen wir ein zusätzliches Elektronenpaar vom Phosphoratom entfernen.
Nach der Bewegung dieses Elektronenpaares erhält das zentrale Kohlenstoffatom zwei weitere Elektronen und seine Gesamtelektronenzahl beträgt somit 8.
Im Bild oben sehen Sie, dass das Kohlenstoffatom ein Oktett bildet.
Und deshalb ist das Kohlenstoffatom stabil.
Fahren wir nun mit dem letzten Schritt fort, um zu überprüfen, ob die Lewis-Struktur von HCP 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 HCP überprüfen müssen.
Die Stabilität der Lewis-Struktur kann mithilfe eines formalen Ladungskonzepts überprüft werden.
Kurz gesagt, wir müssen nun die formale Ladung der im HCP-Molekül vorhandenen Wasserstoff- (H), Kohlenstoff- (C) und Phosphor- (P) Atome 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 HCP-Moleküls sehen.
Für das Wasserstoffatom (H):
Valenzelektron = 1 (da Wasserstoff in Gruppe 1 ist)
Bindungselektronen = 2
Nichtbindende Elektronen = 0
Für das Kohlenstoffatom (C):
Valenzelektronen = 4 (da Kohlenstoff in Gruppe 14 ist)
Bindungselektronen = 8
Nichtbindende Elektronen = 0
Für das Phosphoratom (P):
Valenzelektronen = 5 (da Phosphor in Gruppe 15 ist)
Bindungselektronen = 6
Nichtbindende Elektronen = 2
| Formelle Anklage | = | Valenzelektronen | – | (Bindungselektronen)/2 | – | Nichtbindende Elektronen | ||
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
| VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| P. | = | 5 | – | 6/2 | – | 2 | = | 0 |
Aus den obigen Berechnungen der formalen Ladung können Sie ersehen, dass das Wasserstoffatom (H), das Kohlenstoffatom (C) und das Phosphoratom (P) eine formale Ladung von „Null“ haben.
Dies weist darauf hin, dass die obige Lewis-Struktur von HCP stabil ist und es keine weitere Änderung in der obigen Struktur von HCP gibt.
In der obigen Lewis-Punkt-Struktur von HCP können Sie jedes Bindungselektronenpaar (:) auch als Einzelbindung (|) darstellen. Dies führt zu der folgenden Lewis-Struktur von HCP.
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):