Sie haben das Bild oben also schon gesehen, oder?
Lassen Sie mich das obige Bild kurz erläutern.
Die N2H2-Lewis-Struktur weist eine Doppelbindung zwischen den beiden Stickstoffatomen (N) und eine Einfachbindung zwischen dem Stickstoffatom (N) und dem Wasserstoffatom (H) auf. An den beiden Stickstoffatomen (N) befinden sich zwei freie Elektronenpaare.
Wenn Sie aus dem obigen Bild der Lewis-Struktur von N2H2 nichts verstanden haben, dann bleiben Sie bei mir und Sie erhalten eine detaillierte Schritt-für-Schritt-Erklärung, wie man eine Lewis-Struktur von N2H2 zeichnet.
Fahren wir also mit den Schritten zum Zeichnen der Lewis-Struktur von N2H2 fort.
Schritte zum Zeichnen der N2H2-Lewis-Struktur
Schritt 1: Ermitteln Sie die Gesamtzahl der Valenzelektronen im N2H2-Molekül
Um die Gesamtzahl der Valenzelektronen im N2H2-Molekül zu ermitteln, müssen Sie zunächst die im Stickstoffatom 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 Stickstoff und Wasserstoff finden.
Gesamtvalenzelektronen im N2H2-Molekül
→ Vom Stickstoffatom gegebene Valenzelektronen:
Stickstoff ist ein Element der 15. Gruppe des Periodensystems.[1] Daher sind im Stickstoff 5 Valenzelektronen vorhanden.
Sie können die 5 Valenzelektronen im Stickstoffatom 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 N2H2-Molekül = von 2 Stickstoffatomen gespendete Valenzelektronen + von 2 Wasserstoffatomen gespendete Valenzelektronen = 5(2) + 1(2) = 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 N2H2 (Distickstoffdihydrid) und enthält Stickstoff- (N) und Wasserstoffatome (H).
Sie können die Elektronegativitätswerte des Stickstoffatoms (N) und des Wasserstoffatoms (H) im obigen Periodensystem sehen.
Wenn wir die Elektronegativitätswerte von Stickstoff (N) und Wasserstoff (H) vergleichen, dann ist das Wasserstoffatom weniger elektronegativ . Aber laut Regel müssen wir den Wasserstoff draußen halten.
Hier sind also die Stickstoffatome (N) 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 N2H2-Molekül die Elektronenpaare zwischen den Stickstoff-Stickstoff-Atomen und zwischen den Stickstoff-Wasserstoff-Atomen platzieren.
Dies weist darauf hin, dass diese Atome in einem N2H2-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 in der Skizze des N2H2-Moleküls sieht man, dass die äußeren Atome 2 Wasserstoffatome und 1 Stickstoffatom sind.
Diese Wasserstoff- und Stickstoffatome bilden ein Duplett bzw. ein Oktett und sind daher stabil.
Zusätzlich haben wir in Schritt 1 die Gesamtzahl der im N2H2-Molekül vorhandenen Valenzelektronen berechnet.
Das N2H2-Molekül hat insgesamt 12 Valenzelektronen und von diesen werden im obigen Diagramm nur 10 Valenzelektronen verwendet.
Die Anzahl der verbleibenden Elektronen beträgt also 12 – 10 = 2 .
Sie müssen diese beiden Elektronen auf das Stickstoffatom im obigen Diagramm des N2H2-Moleküls übertragen.
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 Stickstoffatome (N) stabil sind oder nicht.
Um die Stabilität der zentralen Stickstoffatome (N) zu überprüfen, müssen wir prüfen, ob sie ein Oktett bilden oder nicht.
Leider bildet eines der Stickstoffatome hier kein Oktett. Der Stickstoff auf der linken Seite hat nur 6 Elektronen und ist instabil.
Um dieses Stickstoffatom nun stabil zu machen, müssen Sie das Elektronenpaar des äußeren Stickstoffatoms so verschieben, dass das zentrale Stickstoffatom (linke Seite) 8 Elektronen (z. B. ein Byte) haben kann.
Nach der Bewegung dieses Elektronenpaares erhält das zentrale Stickstoffatom zwei weitere Elektronen und seine Gesamtelektronenzahl beträgt somit 8.
Im Bild oben können Sie sehen, dass die beiden Stickstoffatome ein Oktett bilden, weil sie 8 Elektronen haben.
Kommen wir nun zum letzten Schritt, um zu überprüfen, ob die obige Lewis-Struktur 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 N2H2 überprüfen müssen.
Die Stabilität der Lewis-Struktur kann mithilfe eines formalen Ladungskonzepts überprüft werden.
Kurz gesagt, wir müssen nun die formale Ladung der Stickstoffatome (N) sowie der Wasserstoffatome (H) im N2H2-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 N2H2-Moleküls sehen.
Für das Stickstoffatom (N):
Valenzelektronen = 5 (weil Stickstoff in Gruppe 15 ist)
Bindungselektronen = 6
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 | ||
| NICHT | = | 5 | – | 6/2 | – | 2 | = | 0 |
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
Aus den obigen Berechnungen der formalen Ladung können Sie ersehen, dass sowohl Stickstoffatome (N) als auch Wasserstoffatome (H) eine formale Ladung von „Null“ haben.
Dies weist darauf hin, dass die obige Lewis-Struktur von N2H2 stabil ist und es keine weitere Änderung in der obigen Struktur von N2H2 gibt.
In der obigen Lewis-Punkt-Struktur von N2H2 kann man jedes Bindungselektronenpaar (:) auch als Einfachbindung (|) darstellen. Dies führt zu der folgenden Lewis-Struktur von N2H2.
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):