Quindi hai già visto l’immagine qui sopra, giusto?
Lasciatemi spiegare brevemente l’immagine sopra.
La struttura di Lewis H3O+ ha un atomo di ossigeno (O) al centro circondato da tre atomi di idrogeno (H). Ci sono 3 legami singoli tra l’atomo di ossigeno (O) e ciascun atomo di idrogeno (H). C’è 1 coppia solitaria sull’atomo di ossigeno (O). C’è una carica formale di +1 sull’atomo di ossigeno (O).
Se non hai capito nulla dall’immagine sopra della struttura di Lewis di H3O+, resta con me e otterrai la spiegazione dettagliata passo passo su come disegnare una struttura di Lewis dello ione H3O+ .
Passiamo quindi ai passaggi per disegnare la struttura di Lewis dello ione H3O+.
Passi per disegnare la struttura di Lewis di H3O+
Passo 1: Trova il numero totale di elettroni di valenza nello ione H3O+
Per trovare il numero totale di elettroni di valenza nello ione H3O+, devi prima conoscere gli elettroni di valenza presenti nell’atomo di ossigeno 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 dell’ossigeno e dell’idrogeno utilizzando una tavola periodica.
Elettroni di valenza totali nello ione H3O+
→ 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.
COSÌ,
Elettroni di valenza totali nello ione H3O+ = elettroni di valenza donati da 3 atomi di idrogeno + elettroni di valenza donati da 1 atomo di ossigeno – 1 (a causa della carica +ve) = 1(3) + 6 – 1 = 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 lo ione indicato è lo ione H3O+ e contiene atomi di idrogeno (H) e un atomo di ossigeno (O).
Puoi vedere i valori di elettronegatività dell’atomo di idrogeno (H) e dell’atomo di ossigeno (O) nella tavola periodica qui sopra.
Se confrontiamo i valori di elettronegatività dell’idrogeno (H) e dell’ossigeno (O), allora l’ atomo di idrogeno è meno elettronegativo . Ma secondo la regola dobbiamo tenere l’idrogeno all’esterno.
Qui, l’atomo di ossigeno (O) 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 H3O, è necessario posizionare le coppie di elettroni tra l’atomo di ossigeno (O) e gli atomi di idrogeno (H).
Ciò indica che l’ossigeno (O) e l’idrogeno (H) sono legati chimicamente tra loro in una molecola H3O.
Passaggio 4: rendere stabili gli atomi esterni. Posiziona la coppia di elettroni di valenza rimanente sull’atomo centrale.
In questo passaggio è necessario verificare la stabilità degli atomi esterni.
Qui nello schizzo della molecola H3O 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 nello ione H3O+.
Lo ione H3O+ ha un totale di 8 elettroni di valenza e di questi, solo 6 elettroni di valenza vengono utilizzati nel diagramma sopra.
Quindi il numero di elettroni rimanenti = 8 – 6 = 2 .
È necessario posizionare questi 2 elettroni sull’atomo di ossigeno centrale nel diagramma sopra della molecola H3O.
Ora passiamo al passaggio successivo.
Passaggio 5: controlla l’ottetto sull’atomo centrale
In questo passaggio, è necessario verificare se l’atomo centrale di ossigeno (O) è stabile o meno.
Per verificare la stabilità dell’atomo centrale di ossigeno (O), dobbiamo verificare se forma un ottetto o meno.
Nell’immagine sopra puoi vedere che l’atomo di ossigeno forma un ottetto. Ciò significa che ha 8 elettroni.
E quindi l’atomo centrale di ossigeno è stabile.
Passiamo ora all’ultimo passaggio per verificare se la struttura di Lewis di H3O 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 H3O.
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 ossigeno (O) che su quelli di idrogeno (H) presenti nella molecola H3O.
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 H3O 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 = 6
Elettroni non leganti = 2
| Accusa formale | = | elettroni di valenza | – | (Elettroni leganti)/2 | – | Elettroni non leganti | ||
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
| OH | = | 6 | – | 6/2 | – | 2 | = | +1 |
Dai calcoli formali sulla carica di cui sopra, puoi vedere che l’atomo di ossigeno (O) ha una carica di +1 e gli atomi di idrogeno hanno una carica di 0 .
Manteniamo quindi queste cariche sui rispettivi atomi della molecola H3O.
Questa carica complessiva +1 sulla molecola H3O è mostrata nell’immagine qui sotto.
Nella struttura a punti di Lewis sopra dello ione H3O+, puoi anche rappresentare ciascuna coppia di elettroni di legame (:) come un legame singolo (|). In questo modo otterrai la seguente struttura di Lewis dello ione H3O+.
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: