Dus je hebt de afbeelding hierboven al gezien, toch?
Ik zal het bovenstaande beeld kort toelichten.
De CH3CN Lewis-structuur heeft twee koolstofatomen (C) in het midden, omgeven door drie waterstofatomen (H) en één stikstofatoom (N). Er is een drievoudige binding tussen het koolstofatoom (C) en het stikstofatoom (N). Er zit 1 vrij doublet op het stikstofatoom (N).
Als je niets hebt begrepen van de bovenstaande afbeelding van de Lewis-structuur van CH3CN, blijf dan bij mij en je krijgt de gedetailleerde stap-voor-stap uitleg over het tekenen van een Lewis-structuur van het CH3CN -molecuul.
Laten we dus verder gaan met de stappen voor het tekenen van de Lewis-structuur van CH3CN.
Stappen voor het tekenen van de CH3CN Lewis-structuur
Stap 1: Vind het totale aantal valentie-elektronen in CH3CN
Om het totale aantal valentie-elektronen in een CH3CN- molecuul te vinden, moet je eerst de valentie-elektronen kennen die aanwezig zijn in het koolstofatoom , het waterstofatoom en het stikstofatoom.
(Valentie-elektronen zijn de elektronen die aanwezig zijn in de buitenste baan van elk atoom.)
Hier zal ik je vertellen hoe je gemakkelijk de valentie-elektronen van koolstof, waterstof en stikstof kunt vinden met behulp van een periodiek systeem.
Totale valentie-elektronen in het CH3CN-molecuul
→ Valentie-elektronen gegeven door het koolstofatoom:
Koolstof is een element in groep 14 van het periodiek systeem. [1] Daarom zijn de valentie-elektronen in koolstof 4 .
Je kunt de 4 valentie-elektronen in het koolstofatoom zien, zoals weergegeven in de afbeelding hierboven.
→ Valentie-elektronen gegeven door het waterstofatoom:
Waterstof is een element uit groep 1 van het periodiek systeem. [2] Het valentie-elektron in waterstof is dus 1 .
Je kunt zien dat er slechts één valentie-elektron aanwezig is in het waterstofatoom, zoals weergegeven in de afbeelding hierboven.
→ Valentie-elektronen gegeven door het stikstofatoom:
Stikstof is een element in groep 15 van het periodiek systeem.[3] Daarom zijn de valentie-elektronen in stikstof 5 .
Je kunt de 5 valentie-elektronen in het stikstofatoom zien, zoals weergegeven in de afbeelding hierboven.
Dus,
Totale valentie-elektronen in CH3CN-molecuul = valentie-elektronen gedoneerd door 2 koolstofatomen + valentie-elektronen gedoneerd door 3 waterstofatomen + valentie-elektronen gedoneerd door 1 stikstofatoom = 4(2) + 1(3) + 5 = 16 .
Stap 2: Selecteer het centrale atoom
Om het centrale atoom te selecteren, moeten we onthouden dat het minst elektronegatieve atoom in het centrum blijft.
(Denk eraan: als er waterstof in het gegeven molecuul aanwezig is, plaats dan altijd waterstof aan de buitenkant.)
Het gegeven molecuul is hier een CH3CN en het bevat koolstofatomen (C), waterstofatomen (H) en stikstofatomen (N).
Dus volgens de regel moeten we de waterstof buitenhouden.
Nu kunt u de elektronegativiteitswaarden van koolstofatoom (C) en stikstofatoom (N) zien in het periodiek systeem hierboven.
Als we de elektronegativiteitswaarden van koolstof (C) en stikstof (N) vergelijken, dan is het koolstofatoom minder elektronegatief .
Hier zijn de koolstofatomen (C) het centrale atoom en het stikstofatoom (N) het buitenste atoom.
Stap 3: Verbind elk atoom door er een paar elektronen tussen te plaatsen
Nu moet je in het CH3CN-molecuul de elektronenparen tussen de koolstof- (C), stikstof- (N) en waterstofatomen (H) plaatsen.
Dit geeft aan dat deze atomen chemisch aan elkaar gebonden zijn in een CH3CN-molecuul.
Stap 4: Maak de externe atomen stabiel
In deze stap moet je de stabiliteit van de externe atomen controleren.
Hier in de schets van het CH3CN-molecuul kun je zien dat de buitenste atomen waterstofatomen en stikstofatomen zijn.
Deze waterstof- en stikstofatomen vormen respectievelijk een duplet en een octet en zijn daarom stabiel.
Bovendien berekenden we in stap 1 het totale aantal valentie-elektronen dat aanwezig was in het CH3CN-molecuul.
Het CH3CN-molecuul heeft in totaal 16 valentie-elektronen en al deze valentie-elektronen worden in het bovenstaande diagram gebruikt.
Er zijn dus geen paren elektronen meer om op de centrale atomen te houden.
Laten we nu verder gaan met de volgende stap.
Stap 5: Controleer het octet op het centrale atoom. Als het geen octet heeft, verplaats dan het eenzame paar om een dubbele of drievoudige binding te vormen.
In deze stap moet u controleren of het centrale koolstofatoom (C) stabiel is of niet.
Om de stabiliteit van het centrale koolstofatoom (C) te controleren, moeten we controleren of het een octet vormt of niet.
Helaas vormt het koolstofatoom hier geen octet. Koolstof heeft slechts 4 elektronen en is onstabiel.
Om dit koolstofatoom stabiel te maken, moet je het elektronenpaar van het buitenste stikstofatoom zodanig verschuiven dat het koolstofatoom 8 elektronen kan hebben (dwz één octet).
Maar na het verplaatsen van een paar elektronen vormt het koolstofatoom nog steeds geen octet, omdat het slechts zes elektronen heeft.
Nogmaals, we hoeven alleen een extra paar elektronen van het stikstofatoom te verplaatsen.
Na het verplaatsen van dit paar elektronen zal het centrale koolstofatoom nog 2 elektronen ontvangen en het totale aantal elektronen zal dus 8 worden.
Je kunt in de afbeelding hierboven zien dat het koolstofatoom een octet vormt.
En daarom is het koolstofatoom stabiel.
Laten we nu verder gaan met de laatste stap om te controleren of de Lewis-structuur van CH3CN stabiel is of niet.
Stap 6: Controleer de stabiliteit van de Lewis-structuur
Nu bent u bij de laatste stap gekomen waarin u de stabiliteit van de Lewis-structuur van CH3CN moet controleren.
De stabiliteit van de Lewis-structuur kan worden geverifieerd met behulp van een formeel ladingsconcept .
Kortom, we moeten nu de formele lading vinden van de waterstof- (H), koolstof- (C) en stikstof- (N) atomen die aanwezig zijn in het CH3CN-molecuul.
Om de formele belasting te berekenen, moet u de volgende formule gebruiken:
Formele lading = Valentie-elektronen – (bindende elektronen)/2 – Niet-bindende elektronen
In de onderstaande afbeelding ziet u het aantal bindende elektronen en niet-bindende elektronen voor elk atoom van het CH3CN-molecuul.
Voor het waterstofatoom (H):
Valentie-elektron = 1 (omdat waterstof in groep 1 zit)
Bindende elektronen = 2
Niet-bindende elektronen = 0
Voor het koolstofatoom (C):
Valentie-elektronen = 4 (omdat koolstof in groep 14 zit)
Bindende elektronen = 8
Niet-bindende elektronen = 0
Voor het stikstofatoom (N):
Valentie-elektronen = 5 (omdat stikstof in groep 15 zit)
Bindende elektronen = 6
Niet-bindende elektronen = 2
| Formele beschuldiging | = | valentie-elektronen | – | (Bindende elektronen)/2 | – | Niet-bindende elektronen | ||
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
| VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| NIET | = | 5 | – | 6/2 | – | 2 | = | 0 |
Uit de bovenstaande formele ladingsberekeningen kun je zien dat zowel het waterstofatoom (H), het koolstofatoom (C) als het stikstofatoom (N) een formele lading “nul ” hebben.
Dit geeft aan dat de bovenstaande Lewis-structuur van CH3CN stabiel is en dat er geen verdere verandering is in de bovenstaande structuur van CH3CN.
In de bovenstaande Lewis-puntstructuur van CH3CN kun je elk paar bindende elektronen (:) ook voorstellen als een enkele binding (|). Als u dit wel doet, ontstaat de volgende Lewis-structuur van CH3CN.
Ik hoop dat je alle bovenstaande stappen volledig hebt begrepen.
Voor meer oefening en een beter begrip kun je andere Lewis-structuren proberen die hieronder worden vermeld.
Probeer (of bekijk in ieder geval) deze Lewis-structuren voor een beter begrip: