Quindi hai già visto l’immagine qui sopra, giusto?
Lasciatemi spiegare brevemente l’immagine sopra.
La struttura di Lewis dell’HNO3 (acido nitrico) ha un atomo di azoto (N) al centro circondato da due atomi di ossigeno (O) e un gruppo OH. C’è 1 doppio legame tra l’atomo di azoto (N) e l’atomo di ossigeno (O) e il resto degli altri atomi hanno un legame singolo.
Se non hai capito nulla dall’immagine sopra della struttura di Lewis di HNO3 (acido nitrico), resta con me e otterrai la spiegazione dettagliata passo dopo passo su come disegnare una struttura di Lewis di HNO3 .
Passiamo quindi ai passaggi per disegnare la struttura di Lewis di HNO3.
Passaggi per disegnare la struttura di Lewis HNO3
Passaggio 1: trovare il numero totale di elettroni di valenza nella molecola HNO3
Per trovare il numero totale di elettroni di valenza in una molecola di HNO3, devi prima conoscere gli elettroni di valenza presenti nell’atomo di idrogeno , nell’atomo di azoto 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, dell’azoto e dell’ossigeno utilizzando una tavola periodica .
Elettroni di valenza totali nella molecola HNO3
→ 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 azoto:
L’azoto è un elemento del gruppo 15 della tavola periodica. [2] 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.
→ 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 HNO3 = elettroni di valenza donati da 1 atomo di idrogeno + elettroni di valenza donati da 1 atomo di azoto + elettroni di valenza donati da 3 atomi di ossigeno = 1 + 5 + 6(3) = 24 .
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 HNO3 (acido nitrico) e contiene un atomo di idrogeno (H), un atomo di azoto (N) e atomi di ossigeno (O).
Quindi secondo la regola dobbiamo tenere fuori l’idrogeno.
Ora puoi vedere i valori di elettronegatività dell’atomo di azoto (N) e dell’atomo di ossigeno (O) nella tavola periodica qui sopra.
Se confrontiamo i valori di elettronegatività dell’azoto (N) e dell’ossigeno (O), allora l’ atomo di azoto è meno elettronegativo .
Qui, l’atomo di azoto (N) è l’atomo centrale e gli atomi di ossigeno (O) sono l’atomo esterno.
Passaggio 3: collega ciascun atomo posizionando una coppia di elettroni tra di loro
Ora, nella molecola HNO3, è necessario posizionare le coppie di elettroni tra gli atomi di ossigeno (O) e idrogeno (H) e tra gli atomi di ossigeno (O) e azoto (N).
Ciò indica che questi atomi sono legati chimicamente tra loro in una molecola HNO3.
Passaggio 4: rendere stabili gli atomi esterni
In questo passaggio è necessario verificare la stabilità degli atomi esterni.
Qui nello schizzo della molecola HNO3 puoi vedere che gli atomi esterni sono atomi di idrogeno e 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 HNO3.
La molecola HNO3 ha un totale di 24 elettroni di valenza e tutti questi elettroni di valenza sono utilizzati nel diagramma sopra di HNO3.
Non ci sono quindi più coppie di elettroni da trattenere sull’atomo di azoto 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 centrale di azoto (N) è stabile o meno.
Per verificare la stabilità dell’atomo centrale di azoto (N), dobbiamo verificare se forma un ottetto o meno.
Sfortunatamente, qui l’atomo di azoto non forma un ottetto. L’azoto ha solo 6 elettroni ed è instabile.
Ora per rendere stabile questo atomo di azoto è necessario spostare la coppia di elettroni dell’atomo di ossigeno esterno in modo che l’atomo di azoto possa avere 8 elettroni (cioè un ottetto).
Dopo aver spostato questa coppia di elettroni, l’atomo di azoto centrale riceverà altri 2 elettroni e il suo totale di elettroni diventerà quindi 8.
Nell’immagine sopra puoi vedere che l’atomo di azoto forma un ottetto perché ha 8 elettroni.
Passiamo ora al passaggio finale per verificare se la struttura di Lewis sopra 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 HNO3.
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 idrogeno (H), azoto (N) e ossigeno (O) presenti nella molecola HNO3.
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 HNO3 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 azoto (N):
Elettroni di valenza = 5 (perché l’azoto è nel gruppo 15)
Elettroni di legame = 8
Elettroni non leganti = 0
Per l’atomo di ossigeno (O) con doppio legame:
Elettroni di valenza = 6 (perché l’ossigeno è nel gruppo 16)
Elettroni di legame = 4
Elettroni non leganti = 4
Per l’atomo di ossigeno (O) con legame singolo sinistro:
Elettroni di valenza = 6 (perché l’ossigeno è nel gruppo 16)
Elettroni di legame = 4
Elettroni non leganti = 4
Per l’atomo di ossigeno (O) lineare e con legame singolo:
Elettroni di valenza = 6 (perché l’ossigeno è nel gruppo 16)
Elettroni di legame = 2
Elettroni non leganti = 6
| Accusa formale | = | elettroni di valenza | – | (Elettroni leganti)/2 | – | Elettroni non leganti | ||
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
| NON | = | 5 | – | 8/2 | – | 0 | = | +1 |
| O (doppio salto) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
| O (legame singolo, a sinistra) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
| O (legame singolo, a destra) | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
Dai calcoli formali sulla carica di cui sopra, puoi vedere che l’atomo di azoto (N) ha una carica di +1 mentre l’atomo di ossigeno con legame singolo (che si trova sul lato destro) ha una carica di -1 .
Manteniamo quindi queste cariche sui rispettivi atomi della molecola HNO3.
Le cariche +1 e -1 nello schizzo sopra sono cancellate e la struttura puntiforme di Lewis di HNO3 sopra è la struttura di Lewis stabile.
Nella struttura a punti di Lewis di HNO3 sopra, puoi anche rappresentare ciascuna coppia di elettroni di legame (:) come un singolo legame (|). Ciò risulterà nella seguente struttura di Lewis di HNO3.
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: