Quindi hai già visto l’immagine qui sopra, giusto?
Lasciatemi spiegare brevemente l’immagine sopra.
La struttura OCN-Lewis ha un atomo di carbonio (C) al centro circondato da un atomo di ossigeno (O) e da un atomo di azoto (N). Esiste 1 legame singolo tra carbonio (C) e ossigeno (O) e 1 triplo legame tra carbonio (C) e azoto (N). C’è una carica formale -1 sull’atomo di ossigeno (O).
Se non hai capito nulla dall’immagine sopra della struttura di Lewis dello ione OCN (ione cianato), resta con me e otterrai la spiegazione dettagliata passo passo su come disegnare una struttura di Lewis dello ione OCN .
Passiamo quindi ai passaggi per disegnare la struttura di Lewis dello ione OCN.
Passi per disegnare la struttura OCN-Lewis
Passaggio 1: trovare il numero totale di elettroni di valenza nello ione OCN
Per trovare il numero totale di elettroni di valenza in uno ione OCN (ione cianato), è necessario prima conoscere gli elettroni di valenza presenti 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 dell’ossigeno, del carbonio e dell’azoto utilizzando una tavola periodica .
Elettroni di valenza totali nello ione OCN
→ Elettroni di valenza dati dall’atomo di ossigeno:
L’ossigeno è un elemento del gruppo 16 della tavola periodica. [1] 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. [2] 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. [3] 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 nello ione OCN = 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 di azoto + 1 elettrone extra aggiunto a causa di 1 carica negativa = 6 + 4 + 5 + 1 = 16 .
Passaggio 2: seleziona l’atomo centrale
Per selezionare l’atomo centrale dobbiamo ricordare che al centro rimane l’atomo meno elettronegativo .
Ora qui la molecola data è OCN e contiene un atomo di ossigeno (O), un atomo di carbonio (C) e un atomo di azoto (N).
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 dell’atomo di ossigeno (O), dell’atomo di carbonio (C) e dell’atomo di azoto (N), allora l’ atomo di carbonio è meno elettronegativo .
Qui, l’atomo di carbonio (C) è l’atomo centrale e l’atomo di ossigeno (O) e l’atomo di azoto (N) sono gli atomi esterni.
Passaggio 3: collega ciascun atomo posizionando una coppia di elettroni tra di loro
Ora, nella molecola OCN, è necessario inserire le coppie di elettroni tra l’atomo di ossigeno (O), l’atomo di carbonio (C) e l’atomo di azoto (N).
Ciò indica che l’atomo di ossigeno (O), l’atomo di carbonio (C) e l’atomo di azoto (N) sono legati chimicamente tra loro in una molecola OCN.
Passaggio 4: rendere stabili gli atomi esterni
In questo passaggio è necessario verificare la stabilità degli atomi esterni.
Qui nello schizzo della molecola OCN, puoi vedere che gli atomi esterni sono l’atomo di ossigeno e l’atomo di azoto.
Questi atomi esterni di ossigeno e azoto formano un ottetto e sono quindi stabili.
Inoltre, nel passaggio 1, abbiamo calcolato il numero totale di elettroni di valenza presenti nello ione OCN.
Lo ione OCN 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.
E quindi l’atomo di carbonio è stabile.
Passiamo ora all’ultimo passaggio per verificare se la struttura di Lewis di OCN 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 della molecola OCN.
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 ossigeno (O), carbonio (C) e azoto (N) presenti nella molecola OCN.
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 OCN nell’immagine qui sotto.
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 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 | ||
| OH | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
| VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| NON | = | 5 | – | 6/2 | – | 2 | = | 0 |
Dai calcoli formali sulla carica di cui sopra, puoi vedere che l’atomo di ossigeno (O) ha una carica di -1 , mentre gli altri atomi hanno carica 0 .
Manteniamo quindi queste cariche sui rispettivi atomi della molecola OCN.
Questa carica complessiva -1 sulla molecola OCN è mostrata nell’immagine qui sotto.
Nella struttura a punti di Lewis sopra dello ione OCN, puoi anche rappresentare ciascuna coppia di elettroni di legame (:) come un singolo legame (|). Così facendo otterrai la seguente struttura di Lewis dello ione OCN.
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: