Quindi hai già visto l’immagine qui sopra, giusto?
Lasciatemi spiegare brevemente l’immagine sopra.
La struttura di Lewis CH4 ha un atomo di carbonio (C) al centro circondato da quattro atomi di idrogeno (H). Ci sono 4 legami singoli tra l’atomo di carbonio (C) e ciascun atomo di idrogeno (H).
Se non hai capito nulla dall’immagine sopra della struttura di Lewis di CH4, resta con me e otterrai la spiegazione dettagliata passo passo su come disegnare una struttura di Lewis di CH4 .
Passiamo quindi ai passaggi per disegnare la struttura di Lewis di CH4.
Passaggi per disegnare la struttura di Lewis CH4
Passaggio 1: trovare il numero totale di elettroni di valenza nella molecola CH4
Per trovare il numero totale di elettroni di valenza nella molecola CH4 è necessario innanzitutto conoscere gli elettroni di valenza presenti sia nell’atomo di carbonio che 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 CH4
→ 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 CH4 = elettroni di valenza donati da 1 atomo di carbonio + elettroni di valenza donati da 4 atomi di idrogeno = 4 + 1(4) = 8 .
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 CH4 (metano) 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, l’atomo di carbonio (C) è 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 CH4 devi mettere le coppie di elettroni tra l’atomo di carbonio (C) e gli atomi di idrogeno (H).
Ciò indica che il carbonio (C) e l’idrogeno (H) sono legati chimicamente tra loro in una molecola CH4.
Passaggio 4: rendere stabili gli atomi esterni
In questo passaggio è necessario verificare la stabilità degli atomi esterni.
Qui nello schizzo della molecola CH4 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 CH4.
La molecola CH4 ha un totale di 8 elettroni di valenza e tutti questi elettroni di valenza sono utilizzati nel diagramma sopra di CH4.
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
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.
Nell’immagine sopra puoi vedere che l’atomo di carbonio forma un ottetto. Ciò significa che ha 8 elettroni.
E quindi l’atomo di carbonio centrale è stabile.
Passiamo ora all’ultimo passaggio per verificare se la struttura di Lewis del CH4 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 CH4.
La stabilità della struttura di Lewis può essere verificata utilizzando un concetto formale di carica .
In breve, ora dobbiamo trovare la carica formale sugli atomi di carbonio (C) e sugli atomi di idrogeno (H) presenti nella molecola CH4.
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 CH4 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 l’ atomo di carbonio (C) così come l’atomo di idrogeno (H) hanno carica formale “zero” .
Ciò indica che la struttura di Lewis del CH4 di cui sopra è stabile e non vi sono più cambiamenti nella struttura di CH4 di cui sopra.
Nella struttura a punti di Lewis di CH4 sopra, puoi anche rappresentare ciascuna coppia di elettroni di legame (:) come un singolo legame (|). In questo modo si otterrà la seguente struttura di Lewis di CH4.
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: