Quindi hai già visto l’immagine qui sopra, giusto?
Lasciatemi spiegare brevemente l’immagine sopra.
La struttura di Lewis CNO- (ione fulminato) ha un atomo di azoto (N) al centro circondato da un atomo di carbonio (C) e un atomo di ossigeno (O). Esiste un singolo legame tra l’atomo di azoto (N) e ossigeno (O) e un triplo legame tra carbonio (C) e azoto (N).
Se non hai capito nulla dall’immagine sopra della struttura di Lewis dello ione CNO ( ione fulminato ), resta con me e otterrai la spiegazione dettagliata passo dopo passo su come disegnare una struttura di Lewis dello ione CNO.
Passiamo quindi ai passaggi per disegnare la struttura di Lewis dello ione CNO.
Passi per disegnare la struttura CNO-Lewis
Passaggio 1: trovare il numero totale di elettroni di valenza nella molecola CNO
Per trovare il numero totale di elettroni di valenza in uno ione CNO (ione fulminato), è necessario prima conoscere gli elettroni di valenza presenti nell’atomo di carbonio, 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 del carbonio, dell’azoto e dell’ossigeno utilizzando una tavola periodica.
Elettroni di valenza totali nello ione CNO
→ Elettroni di valenza dati dall’atomo di carbonio:
Il carbonio è un elemento del gruppo 14 della tavola periodica. [1] 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. [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 nello ione CNO = elettroni di valenza donati da 1 atomo di carbonio + elettroni di valenza donati da 1 atomo di azoto + elettroni di valenza donati da 1 atomo di ossigeno + 1 elettrone extra aggiunto a causa di 1 carica negativa = 4 + 5 + 6 + 1 = 16 .
Passaggio 2: preparare uno schizzo
Per disegnare uno schizzo del NOC, basta guardare la sua formula chimica. Puoi vedere che c’è un atomo di azoto (N) al centro ed è circondato da un atomo di carbonio e da un atomo di ossigeno su entrambi i lati.
Quindi facciamo uno schizzo approssimativo dello stesso.
Passaggio 3: collega ciascun atomo posizionando una coppia di elettroni tra di loro
Ora nella molecola CNO è necessario inserire le coppie di elettroni tra l’atomo di carbonio (C), l’atomo di azoto (N) e l’atomo di ossigeno (O).
Ciò indica che l’atomo di carbonio (C), l’atomo di azoto (N) e l’atomo di ossigeno (O) sono legati chimicamente tra loro in una molecola CNO.
Passaggio 4: rendere stabili gli atomi esterni
In questo passaggio è necessario verificare la stabilità degli atomi esterni.
Qui nello schizzo della molecola CNO, puoi vedere che gli atomi esterni sono l’atomo di carbonio e l’atomo di ossigeno.
Questi atomi esterni di carbonio e ossigeno formano un ottetto e sono quindi stabili.
Inoltre, nel passaggio 1, abbiamo calcolato il numero totale di elettroni di valenza presenti nello ione CNO.
Lo ione CNO 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 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 4 elettroni ed è instabile.
Ora, per rendere stabile questo atomo di azoto, è necessario spostare la coppia di elettroni dell’atomo di carbonio esterno in modo che l’atomo di azoto 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 carbonio e l’atomo di ossigeno, l’atomo di carbonio è meno elettronegativo.
Quindi è necessario spostare la coppia di elettroni dell’atomo di carbonio.)
Ma dopo aver spostato una coppia di elettroni, l’atomo di azoto non forma ancora un ottetto poiché ha solo 6 elettroni.
Ancora una volta, dobbiamo spostare una coppia extra di elettroni solo dall’atomo di carbonio. (Perché il carbonio è meno elettronegativo dell’ossigeno.)
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.
E quindi l’atomo di azoto è stabile.
Passiamo ora all’ultimo passaggio per verificare se la struttura di Lewis di CNO 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 CNO.
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 carbonio (C), azoto (N) e ossigeno (O) presenti nella molecola CNO.
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 CNO nell’immagine qui sotto.
Per l’atomo di carbonio (C):
Elettroni di valenza = 4 (perché il carbonio è nel gruppo 14)
Elettroni di legame = 6
Elettroni non leganti = 2
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):
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 | ||
| VS | = | 4 | – | 6/2 | – | 2 | = | +1 |
| NON | = | 5 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| OH | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
Dai calcoli formali sulla carica di cui sopra, puoi vedere che l’atomo di carbonio (C) ha una carica di -1 e l’atomo di ossigeno (O) ha una carica di +1 .
Manteniamo quindi queste cariche sui rispettivi atomi della molecola CNO.
Le cariche +1 e -1 vengono cancellate e la carica complessiva -1 sulla molecola CNO è mostrata nell’immagine sottostante.
Nella struttura a punti di Lewis sopra dello ione CNO, puoi anche rappresentare ciascuna coppia di elettroni di legame (:) come un singolo legame (|). Così facendo si otterrà la seguente struttura di Lewis dello ione CNO.
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: