Quindi hai già visto l’immagine qui sopra, giusto?
Lasciatemi spiegare brevemente l’immagine sopra.
La struttura di Lewis PO4 3- (ione fosfato) ha un atomo di fosforo (P) al centro circondato da quattro atomi di ossigeno (O). Ci sono 1 doppio legame e 3 legami singoli tra l’atomo di fosforo (P) 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 PO4 3-Lewis, resta con me e otterrai la spiegazione dettagliata passo dopo passo su come disegnare una struttura di Lewis di PO4 3- ioni .
Passiamo quindi ai passaggi per disegnare la struttura di Lewis dello ione PO4 3 .
Passi per disegnare PO4 3- Struttura di Lewis
Passo 1: Trova il numero totale di elettroni di valenza nello ione PO4 3
Per trovare il numero totale di elettroni di valenza nello ione PO4 3- (ione fosfato), prima di tutto è necessario conoscere gli elettroni di valenza presenti nell’atomo di fosforo 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 fosforo e dell’ossigeno utilizzando una tavola periodica .
Elettroni di valenza totali nello ione PO4 3
→ Elettroni di valenza dati dall’atomo di fosforo:
Il fosforo è un elemento del gruppo 15 della tavola periodica. [1] Pertanto gli elettroni di valenza presenti nel fosforo sono 5 .
Puoi vedere i 5 elettroni di valenza presenti nell’atomo di fosforo, 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 in PO4 ione 3- = elettroni di valenza donati da 1 atomo di fosforo + elettroni di valenza donati da 4 atomi di ossigeno + 3 elettroni extra aggiunti a causa di 3 cariche negative = 5 + 6(4) + 3 = 32 .
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 PO4 3- e contiene atomi di fosforo (P) e atomi di ossigeno (O).
Puoi vedere i valori di elettronegatività dell’atomo di fosforo (P) e dell’atomo di ossigeno (O) nella tavola periodica qui sopra.
Se confrontiamo i valori di elettronegatività del fosforo (P) e dell’ossigeno (O), allora l’ atomo di fosforo è meno elettronegativo .
Qui, l’atomo di fosforo (P) 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 PO4, è necessario inserire le coppie di elettroni tra l’atomo di fosforo (P) e gli atomi di ossigeno (O).
Ciò indica che il fosforo (P) e l’ossigeno (O) sono legati chimicamente tra loro in una molecola PO4.
Passaggio 4: rendere stabili gli atomi esterni
In questo passaggio è necessario verificare la stabilità degli atomi esterni.
Qui nello schizzo della molecola PO4 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 PO4 3- .
Lo ione PO4 3- ha un totale di 32 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: verificare la stabilità della struttura di Lewis
Ora sei arrivato all’ultimo passaggio in cui devi verificare la stabilità della struttura di Lewis dello ione PO4 3- .
La stabilità della struttura di Lewis può essere verificata utilizzando un concetto formale di carica .
In breve, ora dobbiamo trovare la carica formale degli atomi di fosforo (P) e di ossigeno (O) presenti nella molecola PO4.
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 di PO4 nell’immagine qui sotto.
Per l’atomo di fosforo (P):
Elettroni di valenza = 5 (perché il fosforo 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 | ||
| P. | = | 5 | – | 8/2 | – | 0 | = | +1 |
| OH | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
Dai calcoli formali sulla carica di cui sopra, puoi vedere che l’atomo di fosforo (P) ha una carica di +1 mentre l’atomo di ossigeno ha una carica di -1 .
Manteniamo quindi queste cariche sui rispettivi atomi della molecola PO4.
L’immagine sopra mostra che la struttura di Lewis di PO4 non è stabile.
Quindi dobbiamo ridurre al minimo queste cariche spostando la coppia di elettroni dall’atomo di ossigeno all’atomo di fosforo.
Dopo aver spostato la coppia di elettroni dall’atomo di ossigeno all’atomo di fosforo, le cariche del fosforo e di un atomo di ossigeno diventano zero. Ed è una struttura di Lewis più stabile. (vedi immagine sotto).
Tre cariche -5 rimangono sugli atomi di ossigeno, dando una carica formale -3 sulla molecola PO4.
Questa carica complessiva -3 sulla molecola PO4 è mostrata nell’immagine qui sotto.
Nella struttura a punti di Lewis sopra dello ione 3 PO4, puoi anche rappresentare ciascuna coppia di elettroni di legame (:) come un legame singolo (|). In questo modo otterrai la seguente struttura di Lewis del 3-ione PO4.
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: