Sie haben das Bild oben also schon gesehen, oder?
Lassen Sie mich das obige Bild kurz erläutern.
Die PO2-Lewis-Struktur hat ein Phosphoratom (P) im Zentrum, das von zwei Sauerstoffatomen (O) umgeben ist. Zwischen dem Phosphoratom (P) und jedem Sauerstoffatom (O) gibt es 1 Doppelbindung und 1 Einfachbindung. Am einfach gebundenen Sauerstoffatom (O) liegt die formale Ladung -1 vor.
Wenn Sie aus dem obigen Bild der PO2-Lewis-Struktur nichts verstanden haben, bleiben Sie bei mir und Sie erhalten eine detaillierte Schritt-für-Schritt-Erklärung zum Zeichnen einer Lewis-Struktur desPO2-Ions .
Fahren wir also mit den Schritten zum Zeichnen der Lewis-Struktur des PO2-Ions fort.
Schritte zum Zeichnen der PO2-Lewis-Struktur
Schritt 1: Ermitteln Sie die Gesamtzahl der Valenzelektronen im PO2-Ion
Um die Gesamtzahl der Valenzelektronen im PO2-Ion zu ermitteln, müssen Sie zunächst die im Phosphoratom und im 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 Phosphor und Sauerstoff finden.
Gesamtvalenzelektronen im PO2-Ion
→ Vom Phosphoratom gegebene Valenzelektronen:
Phosphor ist ein Element der 15. Gruppe des Periodensystems. [1] Daher sind in Phosphor 5 Valenzelektronen vorhanden.
Sie können die 5 Valenzelektronen im Phosphoratom sehen, wie im Bild oben gezeigt.
→ Vom Sauerstoffatom gegebene Valenzelektronen:
Sauerstoff ist ein Element der 16. Gruppe des Periodensystems. [2] 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 PO2-Ion = von 1 Phosphoratom gespendete Valenzelektronen + von 2 Sauerstoffatomen gespendete Valenzelektronen + 1 zusätzliches Elektron wird aufgrund einer negativen Ladung hinzugefügt = 5 + 6(2) + 1 = 18 .
Schritt 2: Wählen Sie das Zentralatom aus
Um das Zentralatom auszuwählen, müssen wir bedenken, dass das am wenigsten elektronegative Atom im Zentrum verbleibt.
Hier ist das gegebene Ion PO2- und enthält Phosphoratome (P) und Sauerstoffatome (O).
Sie können die Elektronegativitätswerte des Phosphoratoms (P) und des Sauerstoffatoms (O) im obigen Periodensystem sehen.
Wenn wir die Elektronegativitätswerte von Phosphor (P) und Sauerstoff (O) vergleichen, dann ist das Phosphoratom weniger elektronegativ .
Dabei ist das Phosphoratom (P) das Zentralatom und die Sauerstoffatome (O) die Außenatome.
Schritt 3: Verbinden Sie jedes Atom, indem Sie ein Elektronenpaar zwischen ihnen platzieren
Nun müssen Sie im PO2-Molekül die Elektronenpaare zwischen dem Phosphoratom (P) und den Sauerstoffatomen (O) platzieren.
Dies weist darauf hin, dass Phosphor (P) und Sauerstoff (O) in einem PO2-Molekül chemisch aneinander gebunden 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 PO2-Moleküls sieht man, dass die äußeren Atome Sauerstoffatome sind.
Diese externen Sauerstoffatome bilden ein Oktett und sind daher stabil.
Zusätzlich haben wir in Schritt 1 die Gesamtzahl der im PO2–Ion vorhandenen Valenzelektronen berechnet.
Das PO2–Ion hat insgesamt 18 Valenzelektronen und von diesen werden im obigen Diagramm nur 16 Valenzelektronen verwendet.
Die Anzahl der verbleibenden Elektronen beträgt also 18 – 16 = 2 .
Sie müssen diese beiden Elektronen auf dem zentralen Phosphoratom im Diagramm oben des PO2-Moleküls platzieren.
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 Phosphoratom (P) stabil ist oder nicht.
Um die Stabilität des zentralen Phosphoratoms (P) zu überprüfen, müssen wir prüfen, ob es ein Oktett bildet oder nicht.
Leider bildet das Phosphoratom hier kein Oktett. Phosphor hat nur 6 Elektronen und ist instabil.
Um dieses Phosphoratom nun stabil zu machen, müssen Sie das Elektronenpaar vom äußeren Sauerstoffatom bewegen, damit das Phosphoratom stabiler werden kann.
Durch die Bewegung dieses Elektronenpaares erhält das zentrale Phosphoratom zwei weitere Elektronen und somit beträgt seine Gesamtelektronenzahl 8.
Im Bild oben sehen Sie, dass das Phosphoratom ein Oktett bildet, weil es 8 Elektronen hat.
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 PO2 überprüfen müssen.
Die Stabilität der Lewis-Struktur kann mithilfe eines formalen Ladungskonzepts überprüft werden.
Kurz gesagt, wir müssen nun die formale Ladung des Phosphoratoms (P) sowie der Sauerstoffatome (O) im PO2-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 PO2-Moleküls sehen.
Für das Phosphoratom (P):
Valenzelektronen = 5 (da Phosphor in Gruppe 15 ist)
Bindungselektronen = 6
Nichtbindende Elektronen = 2
Für das einfach gebundene Sauerstoffatom (O):
Valenzelektronen = 6 (da Sauerstoff in Gruppe 16 ist)
Bindungselektronen = 2
Nichtbindende Elektronen = 6
Für das doppelt gebundene Sauerstoffatom (O):
Valenzelektronen = 6 (da Sauerstoff in Gruppe 16 ist)
Bindungselektronen = 4
Nichtbindende Elektronen = 4
| Formelle Anklage | = | Valenzelektronen | – | (Bindungselektronen)/2 | – | Nichtbindende Elektronen | ||
| P. | = | 5 | – | 6/2 | – | 2 | = | 0 |
| O (Einfachbindung) | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
| O (Doppelsprung) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
Aus den obigen formalen Ladungsberechnungen können Sie ersehen, dass das einfach gebundene Sauerstoffatom (O) eine Ladung von -1 hat und die anderen Atome eine Ladung von 0 haben.
Lassen Sie uns diese Ladungen also auf den jeweiligen Atomen des PO2-Moleküls belassen.
Diese Gesamtladung des PO2-Moleküls von -1 ist im Bild unten dargestellt.
In der obigen Lewis-Punkt-Struktur des PO2-Ions kann man jedes Bindungselektronenpaar (:) auch als Einfachbindung (|) darstellen. Dadurch erhalten Sie die folgende Lewis-Struktur des PO2-Ions.
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):