Sie haben das Bild oben also schon gesehen, oder?
Lassen Sie mich das obige Bild kurz erläutern.
Die PO3-Lewis-Struktur hat ein Phosphoratom (P) im Zentrum, das von drei Sauerstoffatomen (O) umgeben ist. Zwischen dem Phosphoratom (P) und jedem Sauerstoffatom (O) gibt es 1 Doppelbindung und 2 Einfachbindungen. Es gibt 2 freie Elektronenpaare an einem doppelt gebundenen Sauerstoffatom (O) und 3 freie Elektronenpaare an einem einfach gebundenen Sauerstoffatom (O).
Wenn Sie aus dem obigen Bild der PO3-Lewis-Struktur nichts verstanden haben, dann bleiben Sie bei mir und Sie erhalten eine detaillierte Schritt-für-Schritt-Erklärung zum Zeichnen einer Lewis-Struktur von PO3- .
Fahren wir also mit den Schritten zum Zeichnen der Lewis-Struktur von PO3- fort.
Schritte zum Zeichnen der PO3-Lewis-Struktur
Schritt 1: Ermitteln Sie die Gesamtzahl der Valenzelektronen im PO3-Ion
Um die Gesamtzahl der Valenzelektronen im PO3-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 PO3-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 PO3-Ion = von 1 Phosphoratom gespendete Valenzelektronen + von 3 Sauerstoffatomen gespendete Valenzelektronen + 1 zusätzliches Elektron wird aufgrund einer negativen Ladung hinzugefügt = 5 + 6(3) + 1 = 24 .
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 PO3- 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 PO3-Molekül die Elektronenpaare zwischen dem Phosphoratom (P) und den Sauerstoffatomen (O) platzieren.
Dies weist darauf hin, dass Phosphor (P) und Sauerstoff (O) in einem PO3-Molekül chemisch aneinander gebunden 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 PO3-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 PO3–Ion vorhandenen Valenzelektronen berechnet.
Das PO3–Ion hat insgesamt 24 Valenzelektronen und alle diese Valenzelektronen werden im obigen Diagramm 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 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 des äußeren Sauerstoffatoms so verschieben, dass das Phosphoratom 8 Elektronen (also ein Oktett) haben 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 PO3- überprüfen müssen.
Die Stabilität der Lewis-Struktur kann mithilfe eines formalen Ladungskonzepts überprüft werden.
Kurz gesagt, wir müssen nun die formale Ladung der Phosphoratome (P) sowie der Sauerstoffatome (O) im PO3-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 PO3-Ionenatom sehen.
Für das Phosphoratom (P):
Valenzelektronen = 5 (da Phosphor in Gruppe 15 ist)
Bindungselektronen = 8
Nichtbindende Elektronen = 0
Für das doppelt gebundene Sauerstoffatom (O):
Valenzelektronen = 6 (da Sauerstoff in Gruppe 16 ist)
Bindungselektronen = 4
Nichtbindende Elektronen = 4
Für das einfach gebundene Sauerstoffatom (O):
Valenzelektronen = 6 (da Sauerstoff in Gruppe 16 ist)
Bindungselektronen = 2
Nichtbindende Elektronen = 6
| Formelle Anklage | = | Valenzelektronen | – | (Bindungselektronen)/2 | – | Nichtbindende Elektronen | ||
| P. | = | 5 | – | 8/2 | – | 0 | = | +1 |
| O (Doppelsprung) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
| O (Einfachbindung) | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
| O (Einfachbindung) | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
Aus den obigen formalen Ladungsberechnungen können Sie ersehen, dass das Phosphoratom (P) eine Ladung von +1 hat, während das einfach gebundene Sauerstoffatom eine Ladung von -1 hat.
Lassen Sie uns diese Ladungen also auf den jeweiligen Atomen des PO3-Moleküls belassen.
Die +1- und -1- Ladungen im obigen Diagramm werden aufgehoben und die einzige -1- Ladung verbleibt im obigen Diagramm, was zu einer formalen -1- Ladung auf dem PO3-Molekül führt.
Diese Gesamtladung des PO3-Moleküls von -1 ist im Bild unten dargestellt.
In der obigen Lewis-Punkt-Struktur des PO3-Ions kann man jedes Bindungselektronenpaar (:) auch als Einfachbindung (|) darstellen. Dadurch erhalten Sie die folgende Lewis-Struktur des PO3-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):