Quindi hai già visto l’immagine qui sopra, giusto?
Lasciatemi spiegare brevemente l’immagine sopra.
La struttura di Lewis H3PO4 (acido fosforico) ha un atomo di fosforo (P) al centro circondato da un atomo di ossigeno (O) e tre gruppi OH. Esiste un doppio legame tra gli atomi di fosforo (P) e ossigeno (O) e un singolo legame tra fosforo (P) e tre gruppi OH.
Se non hai capito nulla dall’immagine sopra della struttura di Lewis di H3PO4, resta con me e otterrai la spiegazione dettagliata passo passo su come disegnare una struttura di Lewis di H3PO4 .
Passiamo quindi ai passaggi per disegnare la struttura di Lewis di H3PO4.
Passaggi per disegnare la struttura di Lewis di H3PO4
Passaggio 1: trovare il numero totale di elettroni di valenza nella molecola H3PO4
Per trovare il numero totale di elettroni di valenza nella molecola H3PO4 (acido fosforico) , prima di tutto è necessario conoscere gli elettroni di valenza presenti nell’atomo di idrogeno , nell’atomo di fosforo e nell’atomo di ossigeno.
(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 dell’idrogeno, del fosforo e dell’ossigeno utilizzando una tavola periodica.
Elettroni di valenza totali nella molecola H3PO4
→ 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 fosforo:
Il fosforo è un elemento del gruppo 15 della tavola periodica. [2] Pertanto gli elettroni di valenza presenti nel fosforo sono 5 .
Puoi vedere i 5 elettroni di valenza presenti nell’atomo di fosforo, come mostrato nell’immagine sopra.
→ Elettroni di valenza dati dall’atomo di ossigeno:
L’ossigeno è un elemento del gruppo 16 della tavola periodica. [3] 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.
COSÌ,
Elettroni di valenza totali nella molecola H3PO4 = elettroni di valenza donati da 3 atomi di idrogeno + elettroni di valenza donati da 1 atomo di fosforo + elettroni di valenza donati da 4 atomi di ossigeno = 1(3) + 5 + 6 (4) = 32 .
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 H3PO4 e contiene atomi di idrogeno (H), atomi di fosforo (P) e atomi di ossigeno (O).
Quindi secondo la regola dobbiamo tenere fuori l’idrogeno.
Ora puoi vedere i valori di elettronegatività dell’atomo di fosforo (P) e dell’atomo di ossigeno (O) nella tavola periodica qui sopra.
Se confrontiamo i valori di elettronegatività del fosforo (P) e dell’ossigeno (O), allora l’ atomo di fosforo è meno elettronegativo .
Qui, l’atomo di fosforo (P) è l’atomo centrale e l’atomo di ossigeno (O) è l’atomo esterno.
Passaggio 3: collega ciascun atomo posizionando una coppia di elettroni tra di loro
Ora, nella molecola H3PO4, è necessario posizionare le coppie di elettroni tra gli atomi di fosforo (P) e ossigeno (O) e tra gli atomi di ossigeno (O) e idrogeno (H).
Ciò indica che questi atomi sono legati chimicamente tra loro in una molecola H3PO4.
Passaggio 4: rendere stabili gli atomi esterni
In questo passaggio è necessario verificare la stabilità degli atomi esterni.
Qui nello schizzo della molecola H3PO4 puoi vedere che gli atomi esterni sono atomi di idrogeno e atomi di ossigeno.
Questi atomi di idrogeno e ossigeno formano rispettivamente un dupletto e un ottetto e sono quindi stabili.
Inoltre, nel passaggio 1, abbiamo calcolato il numero totale di elettroni di valenza presenti nella molecola H3PO4.
La molecola H3PO4 ha un totale di 32 elettroni di valenza e tutti questi elettroni di valenza sono utilizzati nel diagramma sopra di H3PO4.
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 centrale di fosforo (P) è stabile o meno.
Per verificare la stabilità dell’atomo centrale di fosforo (P), dobbiamo verificare se forma un ottetto o meno.
Nell’immagine sopra puoi vedere che l’atomo di fosforo forma un ottetto. Ciò significa che ha 8 elettroni.
E quindi l’atomo centrale di fosforo è stabile.
Passiamo ora all’ultimo passaggio per verificare se la struttura di Lewis di H3PO4 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 di H3PO4.
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), fosforo (P) e ossigeno (O) presenti nella molecola H3PO4.
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 H3PO4 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 fosforo (P):
Elettroni di valenza = 5 (perché il fosforo è nel gruppo 15)
Elettroni di legame = 8
Elettroni non leganti = 0
Per l’atomo di ossigeno (O):
Elettroni di valenza = 6 (perché l’ossigeno è nel gruppo 16)
Elettroni di legame = 2
Elettroni non leganti = 6
Per l’atomo di ossigeno (O) (dal gruppo OH):
Elettroni di valenza = 6 (perché l’ossigeno è nel gruppo 16)
Elettroni di legame = 4
Elettroni non leganti = 4
| Accusa formale | = | elettroni di valenza | – | (Elettroni leganti)/2 | – | Elettroni non leganti | ||
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
| P. | = | 5 | – | 8/2 | – | 0 | = | +1 |
| OH | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
| O (dal gruppo OH) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
Dai calcoli formali sulla carica di cui sopra, puoi vedere che l’atomo di fosforo (P) ha una carica di +1 mentre l’atomo di ossigeno ha una carica di -1 .
Manteniamo quindi queste cariche sui rispettivi atomi della molecola H3PO4.
La struttura Lewis di cui sopra di H3PO4 non è stabile. Dobbiamo quindi minimizzare queste cariche spostando le coppie di elettroni dall’atomo di ossigeno all’atomo di fosforo.
Dopo aver spostato la coppia di elettroni dall’atomo di ossigeno all’atomo di fosforo, la struttura di Lewis di H3PO4 diventa più stabile.
Nella struttura a punti di Lewis di H3PO4 sopra, puoi anche rappresentare ciascuna coppia di elettroni di legame (:) come un singolo legame (|). Ciò risulterà nella seguente struttura di Lewis di H3PO4.
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: