Quindi hai già visto l’immagine qui sopra, giusto?
Lasciatemi spiegare brevemente l’immagine sopra.
La struttura di Lewis NO3- (ione nitrato) ha un atomo di azoto (N) al centro circondato da tre atomi di ossigeno (O). Ci sono 1 doppio legame e 2 legami singoli tra l’atomo di azoto (N) e ciascun atomo di ossigeno (O). Ci sono 2 coppie solitarie su un atomo di ossigeno con doppio legame (O) e 3 coppie solitarie su un atomo di ossigeno con legame singolo (O).
Se non hai capito nulla dall’immagine sopra della struttura di NO3-Lewis, resta con me e otterrai la spiegazione dettagliata passo passo su come disegnare una struttura di Lewis di NO3- .
Passiamo quindi ai passaggi per disegnare la struttura di Lewis di NO3-.
Passi per disegnare la struttura NO3-Lewis
Passaggio 1: trovare il numero totale di elettroni di valenza nello ione NO3
Per trovare il numero totale di elettroni di valenza nello ione NO3- (ione nitrato), prima di tutto è necessario conoscere gli elettroni di valenza presenti 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’azoto e dell’ossigeno utilizzando una tavola periodica .
Elettroni di valenza totali nello ione NO3
→ Elettroni di valenza dati dall’atomo di azoto:
L’azoto è un elemento del gruppo 15 della tavola periodica. [1] 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. [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 NO3 = elettroni di valenza donati da 1 atomo di azoto + elettroni di valenza donati da 3 atomi di ossigeno + 1 elettrone extra aggiunto a causa di 1 carica negativa = 5 + 6(3) + 1 = 24 .
Passaggio 2: seleziona l’atomo centrale
Per selezionare l’atomo centrale dobbiamo ricordare che al centro rimane l’atomo meno elettronegativo .
Ora qui lo ione indicato è lo ione NO3- e contiene atomi di azoto (N) e atomi di ossigeno (O).
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 gli atomi esterni.
Passaggio 3: collega ciascun atomo posizionando una coppia di elettroni tra di loro
Ora, nella molecola NO3, è necessario posizionare le coppie di elettroni tra l’atomo di azoto (N) e gli atomi di ossigeno (O).
Ciò indica che l’azoto (N) e l’ossigeno (O) sono legati chimicamente tra loro in una molecola NO3.
Passaggio 4: rendere stabili gli atomi esterni
In questo passaggio è necessario verificare la stabilità degli atomi esterni.
Qui nello schizzo della molecola NO3 puoi vedere che gli atomi esterni sono atomi di ossigeno.
Questi atomi di ossigeno esterni formano un ottetto e sono quindi stabili.
Inoltre, nel passaggio 1, abbiamo calcolato il numero totale di elettroni di valenza presenti nello ione NO3-.
Lo ione NO3- ha un totale di 24 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 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 NO3-.
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 azoto (N) che su quelli di ossigeno (O) presenti nella molecola NO3.
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 di ioni NO3 nell’immagine qui sotto.
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:
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 | ||
| NON | = | 5 | – | 8/2 | – | 0 | = | +1 |
| O (doppio salto) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
| O (legame singolo) | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
| O (legame singolo) | = | 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 (O) legato singolarmente ha una carica di -1 .
Manteniamo quindi queste cariche sui rispettivi atomi della molecola NO3.
Le cariche +1 e -1 nel diagramma sopra vengono cancellate e l’unica carica -1 rimane nel diagramma sopra, risultando in una carica formale -1 sulla molecola NO3.
Questa carica complessiva -1 sulla molecola NO3 è mostrata nell’immagine qui sotto.
Nella struttura a punti di Lewis sopra dello ione NO3, puoi anche rappresentare ciascuna coppia di elettroni di legame (:) come un singolo legame (|). In questo modo otterrai la seguente struttura di Lewis dello ione NO3.
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: