Quindi hai già visto l’immagine qui sopra, giusto?
Lasciatemi spiegare brevemente l’immagine sopra.
La struttura di Lewis C4H10 (Butano) ha un singolo legame tra gli atomi di carbonio-carbonio (C) nonché tra l’atomo di carbonio (C) e l’atomo di idrogeno (H). I quattro atomi di carbonio (C) sono al centro e sono circondati dagli atomi di idrogeno (H).
Se non hai capito nulla dall’immagine sopra della struttura di Lewis di C4H10, resta con me e otterrai la spiegazione dettagliata passo passo su come disegnare una struttura di Lewis di C4H10 .
Passiamo quindi ai passaggi per disegnare la struttura di Lewis di C4H10.
Passaggi per disegnare la struttura di Lewis C4H10
Passaggio 1: trovare il numero totale di elettroni di valenza nella molecola C4H10
Per trovare il numero totale di elettroni di valenza in una molecola C4H10, devi prima conoscere gli elettroni di valenza presenti nell’atomo di carbonio e nell’atomo di idrogeno.
(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 del carbonio e dell’idrogeno utilizzando una tavola periodica.
Elettroni di valenza totali nella molecola C4H10
→ Elettroni di valenza dati dall’atomo di carbonio:
Il carbonio è un elemento del gruppo 14 della tavola periodica. [1] 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 idrogeno:
L’idrogeno è un elemento del gruppo 1 della tavola periodica. [2] 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.
COSÌ,
Elettroni di valenza totali nella molecola C4H10 = elettroni di valenza donati da 4 atomi di carbonio + elettroni di valenza donati da 10 atomi di idrogeno = 4(4) + 1(10) = 26 .
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 C4H10 (o butano) e contiene atomi di carbonio (C) e atomi di idrogeno (H).
Puoi vedere i valori di elettronegatività dell’atomo di carbonio (C) e dell’atomo di idrogeno (H) nella tavola periodica qui sopra.
Se confrontiamo i valori di elettronegatività del carbonio (C) e dell’idrogeno (H), allora l’atomo di idrogeno è meno elettronegativo. Ma secondo la regola dobbiamo tenere l’idrogeno all’esterno.
Qui, i quattro atomi di carbonio (C) sono l’atomo centrale e gli atomi di idrogeno (H) sono gli atomi esterni.
Passaggio 3: collega ciascun atomo posizionando una coppia di elettroni tra di loro
Ora, nella molecola C4H10, è necessario posizionare le coppie di elettroni tra gli atomi di carbonio-carbonio e tra gli atomi di carbonio-idrogeno.
Ciò indica che questi atomi sono legati chimicamente tra loro in una molecola C4H10.
Passaggio 4: rendere stabili gli atomi esterni
In questo passaggio è necessario verificare la stabilità degli atomi esterni.
Qui nello schizzo della molecola C4H10 puoi vedere che gli atomi esterni sono atomi di idrogeno.
Questi atomi di idrogeno esterni formano un duplice e sono quindi stabili.
Inoltre, nel passaggio 1, abbiamo calcolato il numero totale di elettroni di valenza presenti nella molecola C4H10.
La molecola C4H10 ha un totale di 26 elettroni di valenza e tutti questi elettroni di valenza sono utilizzati nel diagramma sopra di C4H10.
Non ci sono quindi più coppie di elettroni da trattenere sugli atomi centrali.
Quindi ora passiamo al passaggio successivo.
Passaggio 5: controlla l’ottetto sull’atomo centrale
In questo passaggio è necessario verificare se gli atomi di carbonio centrali (C) sono stabili o meno.
Per verificare la stabilità degli atomi centrali di carbonio (C), dobbiamo verificare se formano o meno un ottetto.
Nell’immagine sopra puoi vedere che i tre atomi di carbonio formano un ottetto. Ciò significa che hanno 8 elettroni.
E quindi gli atomi di carbonio centrali sono stabili.
Passiamo ora al passaggio finale per verificare se la struttura di Lewis di C4H10 è stabile oppure no.
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 di C4H10.
La stabilità della struttura di Lewis può essere verificata utilizzando un concetto formale di carica .
In breve, dobbiamo ora trovare la carica formale sia sugli atomi di carbonio (C) che su quelli di idrogeno (H) presenti nella molecola C4H10.
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 C4H10 nell’immagine qui sotto.
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 idrogeno (H):
Elettrone di valenza = 1 (perché l’idrogeno è nel gruppo 1)
Elettroni di legame = 2
Elettroni non leganti = 0
| Accusa formale | = | elettroni di valenza | – | (Elettroni leganti)/2 | – | Elettroni non leganti | ||
| VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
Dai calcoli sulla carica formale di cui sopra, puoi vedere che gli atomi di carbonio (C) e gli atomi di idrogeno (H) hanno carica formale “zero” .
Ciò indica che la struttura di Lewis di cui sopra di C4H10 è stabile e non vi sono ulteriori cambiamenti nella struttura di C4H10 di cui sopra.
Nella struttura a punti di Lewis di cui sopra di C4H10, puoi anche rappresentare ciascuna coppia di elettroni di legame (:) come un singolo legame (|). In questo modo si otterrà la seguente struttura di Lewis di C4H10.
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: