Quindi hai già visto l’immagine qui sopra, giusto?
Lasciatemi spiegare brevemente l’immagine sopra.
La struttura HOCN Lewis ha un atomo di carbonio (C) al centro circondato da un atomo di azoto (N) e un gruppo OH. C’è 1 triplo legame tra l’atomo di carbonio (C) e l’atomo di azoto (N) e il resto degli altri atomi hanno un legame singolo. C’è 1 coppia solitaria sull’atomo di azoto e 2 coppie solitarie sull’atomo di ossigeno.
Se non hai capito nulla dall’immagine sopra della struttura di Lewis HOCN, resta con me e otterrai la spiegazione dettagliata passo passo su come disegnare una struttura di Lewis della molecola HOCN .
Passiamo quindi ai passaggi per disegnare la struttura di Lewis di HOCN.
Passaggi per disegnare la struttura di Lewis HOCN
Passaggio 1: trovare il numero totale di elettroni di valenza nella molecola HOCN
Per trovare il numero totale di elettroni di valenza in una molecola HOCN, devi prima conoscere gli elettroni di valenza presenti nell’atomo di idrogeno, nell’atomo di ossigeno, nell’atomo di carbonio e nell’atomo di azoto.
(Gli elettroni di valenza sono gli elettroni presenti nell’orbita più esterna di qualsiasi atomo.)
Qui ti dirò come trovare facilmente gli elettroni di valenza di idrogeno, ossigeno, carbonio e azoto utilizzando una tavola periodica.
Elettroni di valenza totali nella molecola HOCN
→ Elettroni di valenza dati dall’atomo di idrogeno:
L’idrogeno è un elemento del gruppo 1 della tavola periodica.[1] Pertanto, l’elettrone di valenza presente nell’idrogeno è 1 .
Puoi vedere che nell’atomo di idrogeno è presente un solo elettrone di valenza, come mostrato nell’immagine sopra.
→ Elettroni di valenza dati dall’atomo di ossigeno:
L’ossigeno è un elemento del gruppo 16 della tavola periodica. [2] Pertanto, gli elettroni di valenza presenti nell’ossigeno sono 6 .
Puoi vedere i 6 elettroni di valenza presenti nell’atomo di ossigeno come mostrato nell’immagine sopra.
→ Elettroni di valenza dati dall’atomo di carbonio:
Il carbonio è un elemento del gruppo 14 della tavola periodica. [3] Pertanto gli elettroni di valenza presenti nel carbonio sono 4 .
Puoi vedere i 4 elettroni di valenza presenti nell’atomo di carbonio come mostrato nell’immagine sopra.
→ Elettroni di valenza dati dall’atomo di azoto:
L’azoto è un elemento del gruppo 15 della tavola periodica. [4] Pertanto gli elettroni di valenza presenti nell’azoto sono 5 .
Puoi vedere i 5 elettroni di valenza presenti nell’atomo di azoto come mostrato nell’immagine sopra.
COSÌ,
Elettroni di valenza totali nella molecola HOCN = elettroni di valenza donati da 1 atomo di idrogeno + elettroni di valenza donati da 1 atomo di ossigeno + elettroni di valenza donati da 1 atomo di carbonio + elettroni di valenza donati da 1 atomo d Azoto = 1 + 6 + 4 + 5 = 16 .
Passaggio 2: seleziona l’atomo centrale
Per selezionare l’atomo centrale dobbiamo ricordare che al centro rimane l’atomo meno elettronegativo .
(Ricorda: se nella molecola data è presente idrogeno, metti sempre l’idrogeno all’esterno.)
Ora qui la molecola data è HOCN e contiene un atomo di idrogeno (H), un atomo di ossigeno (O), un atomo di carbonio (C) e un atomo di azoto (N).
Quindi secondo la regola dobbiamo tenere fuori l’idrogeno.
Ora puoi vedere i valori di elettronegatività dell’atomo di ossigeno (O), dell’atomo di carbonio (C) e dell’atomo di azoto (N) nella tavola periodica sopra.
Se confrontiamo i valori di elettronegatività di ossigeno (O), carbonio (C) e azoto (N), allora l’ atomo di carbonio è meno elettronegativo .
Qui, l’atomo di carbonio (C) è l’atomo centrale e l’atomo di azoto (N) e l’atomo di ossigeno (O) sono l’atomo esterno.
Passaggio 3: collega ciascun atomo posizionando una coppia di elettroni tra di loro
Ora, nella molecola HOCN, è necessario inserire le coppie di elettroni tra l’atomo di idrogeno (H), l’atomo di ossigeno (O), l’atomo di carbonio (C) e l’atomo di carbonio di azoto (N).
Ciò indica che questi atomi sono legati chimicamente tra loro in una molecola HOCN.
Passaggio 4: rendere stabili gli atomi esterni
In questo passaggio è necessario verificare la stabilità degli atomi esterni.
Qui nello schizzo della molecola HOCN puoi vedere che gli atomi esterni sono atomi di idrogeno, ossigeno e azoto.
L’atomo di idrogeno forma una duplice e gli atomi di ossigeno e azoto formano un ottetto . Sono quindi stabili.
Inoltre, nel passaggio 1, abbiamo calcolato il numero totale di elettroni di valenza presenti nella molecola HOCN.
HOCN ha un totale di 16 elettroni di valenza e tutti questi elettroni di valenza sono utilizzati nel diagramma sopra.
Non ci sono quindi più coppie di elettroni da trattenere sull’atomo centrale.
Quindi ora passiamo al passaggio successivo.
Passaggio 5: controlla l’ottetto sull’atomo centrale. Se non ha ottetto, sposta la coppia solitaria per formare un doppio o triplo legame.
In questo passaggio è necessario verificare se l’atomo di carbonio centrale (C) è stabile o meno.
Per verificare la stabilità dell’atomo di carbonio centrale (C), dobbiamo verificare se forma un ottetto o meno.
Sfortunatamente, qui l’atomo di carbonio non forma un ottetto. Il carbonio ha solo 4 elettroni ed è instabile.
Ora, per rendere stabile questo atomo di carbonio, è necessario spostare la coppia di elettroni dell’atomo di azoto esterno in modo che l’atomo di carbonio possa avere 8 elettroni (cioè un ottetto).
(Nota: ricorda che devi spostare la coppia di elettroni dell’atomo meno elettronegativo.
Infatti l’atomo meno elettronegativo ha una maggiore tendenza a donare elettroni.
Qui se confrontiamo l’atomo di azoto e l’atomo di ossigeno, l’atomo di azoto è meno elettronegativo.
Quindi è necessario spostare la coppia di elettroni dell’atomo di azoto.)
Ma dopo aver spostato una coppia di elettroni, l’atomo di carbonio non forma ancora un ottetto poiché ha solo 6 elettroni.
Ancora una volta, dobbiamo spostare una coppia extra di elettroni solo dall’atomo di azoto. (Perché l’azoto è meno elettronegativo dell’ossigeno.)
Dopo aver spostato questa coppia di elettroni, l’atomo di carbonio centrale riceverà altri 2 elettroni e il suo totale di elettroni diventerà quindi 8.
Nell’immagine sopra puoi vedere che l’atomo di carbonio forma un ottetto.
L’atomo di carbonio è quindi stabile.
Passiamo ora all’ultimo passaggio per verificare se la struttura di Lewis di HOCN è stabile o meno.
Passaggio 6: verificare la stabilità della struttura di Lewis
Ora sei arrivato all’ultimo passaggio in cui devi verificare la stabilità della struttura di Lewis della molecola HOCN.
La stabilità della struttura di Lewis può essere verificata utilizzando un concetto formale di carica .
In breve, dobbiamo ora trovare la carica formale sugli atomi di idrogeno (H), ossigeno (O), carbonio (C) e azoto (N) presenti nella molecola HOCN.
Per calcolare l’imposta formale, è necessario utilizzare la seguente formula:
Carica formale = Elettroni di valenza – (Elettroni di legame)/2 – Elettroni non di legame
Puoi vedere il numero di elettroni di legame e di elettroni non di legame per ciascun atomo della molecola HOCN nell’immagine qui sotto.
Per l’atomo di idrogeno (H):
Elettrone di valenza = 1 (perché l’idrogeno è nel gruppo 1)
Elettroni di legame = 2
Elettroni non leganti = 0
Per l’atomo di ossigeno (O):
Elettroni di valenza = 6 (perché l’ossigeno è nel gruppo 16)
Elettroni di legame = 4
Elettroni non leganti = 4
Per l’atomo di carbonio (C):
Elettroni di valenza = 4 (perché il carbonio è nel gruppo 14)
Elettroni di legame = 8
Elettroni non leganti = 0
Per l’atomo di azoto (N):
Elettroni di valenza = 5 (perché l’azoto è nel gruppo 15)
Elettroni di legame = 6
Elettroni non leganti = 2
| Accusa formale | = | elettroni di valenza | – | (Elettroni leganti)/2 | – | Elettroni non leganti | ||
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
| OH | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
| VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| NON | = | 5 | – | 6/2 | – | 2 | = | 0 |
Dai calcoli sulla carica formale di cui sopra, puoi vedere che l’atomo di idrogeno (H), l’atomo di ossigeno (O), l’atomo di carbonio (C) e l’atomo di carbonio di azoto (N) hanno una carica formale “zero” .
Ciò indica che la struttura di Lewis di HOCN di cui sopra è stabile e non vi sono ulteriori cambiamenti nella struttura di HOCN di cui sopra.
Nella struttura a punti di Lewis di HOCN sopra, puoi anche rappresentare ciascuna coppia di elettroni di legame (:) come un singolo legame (|). Ciò si tradurrà nella seguente struttura di Lewis di HOCN.
Spero che tu abbia compreso completamente tutti i passaggi precedenti.
Per fare più pratica e comprendere meglio, puoi provare altre strutture di Lewis elencate di seguito.
Prova (o almeno vedi) queste strutture di Lewis per una migliore comprensione: