Dus je hebt de afbeelding hierboven al gezien, toch?
Ik zal het bovenstaande beeld kort toelichten.
De H3O+ Lewis-structuur heeft een zuurstofatoom (O) in het midden dat wordt omgeven door drie waterstofatomen (H). Er zijn 3 enkele bindingen tussen het zuurstofatoom (O) en elk waterstofatoom (H). Er is 1 eenzaam paar op het zuurstofatoom (O). Er is een formele lading van +1 op het zuurstofatoom (O).
Als je niets hebt begrepen van de bovenstaande afbeelding van de H3O+ Lewis-structuur, blijf dan bij mij en je krijgt een gedetailleerde stapsgewijze uitleg over hoe je een Lewis-structuur van H3O+-ion tekent.
Laten we dus verder gaan met de stappen voor het tekenen van de Lewis-structuur van het H3O+-ion.
Stappen voor het tekenen van de H3O+ Lewis-structuur
Stap 1: Vind het totale aantal valentie-elektronen in het H3O+-ion
Om het totale aantal valentie-elektronen in het H3O+-ion te vinden, moet je eerst de valentie-elektronen kennen die aanwezig zijn in het zuurstofatoom en in het waterstofatoom.
(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 zuurstof en waterstof kunt vinden met behulp van een periodiek systeem.
Totale valentie-elektronen in het H3O+-ion
→ Valentie-elektronen gegeven door het waterstofatoom:
Waterstof is een element uit groep 1 van het periodiek systeem. [1] 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 zuurstofatoom:
Zuurstof is een element in groep 16 van het periodiek systeem. [2] Daarom zijn de valentie-elektronen in zuurstof 6 .
Je kunt de 6 valentie-elektronen zien die aanwezig zijn in het zuurstofatoom, zoals weergegeven in de afbeelding hierboven.
Dus,
Totaal aantal valentie-elektronen in H3O+ ion = valentie-elektronen gedoneerd door 3 waterstofatomen + valentie-elektronen gedoneerd door 1 zuurstofatoom – 1 (vanwege +ve lading) = 1(3) + 6 – 1 = 8 .
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 ion is hier het H3O+-ion en het bevat waterstofatomen (H) en zuurstofatomen (O).
Je kunt de elektronegativiteitswaarden van het waterstofatoom (H) en het zuurstofatoom (O) zien in het periodiek systeem hierboven.
Als we de elektronegativiteitswaarden van waterstof (H) en zuurstof (O) vergelijken, dan is het waterstofatoom minder elektronegatief . Maar volgens de regel moeten we de waterstof buiten houden.
Hier is het zuurstofatoom (O) het centrale atoom en de waterstofatomen (H) de buitenste atomen.
Stap 3: Verbind elk atoom door er een paar elektronen tussen te plaatsen
Nu moet je in het H3O-molecuul de elektronenparen tussen het zuurstofatoom (O) en de waterstofatomen (H) plaatsen.
Dit geeft aan dat zuurstof (O) en waterstof (H) chemisch aan elkaar gebonden zijn in een H3O-molecuul.
Stap 4: Maak de externe atomen stabiel. Plaats het resterende valentie-elektronenpaar op het centrale atoom.
In deze stap moet je de stabiliteit van de externe atomen controleren.
Hier in de schets van het H3O-molecuul kun je zien dat de buitenste atomen waterstofatomen zijn.
Deze externe waterstofatomen vormen een duplet en zijn daarom stabiel.
Bovendien hebben we in stap 1 het totale aantal valentie-elektronen berekend dat aanwezig is in het H3O+-ion.
Het H3O+-ion heeft in totaal 8 valentie-elektronen en hiervan worden in het bovenstaande diagram slechts 6 valentie-elektronen gebruikt.
Dus het aantal resterende elektronen = 8 – 6 = 2 .
Je moet deze 2 elektronen op het centrale zuurstofatoom in het bovenstaande diagram van het H3O-molecuul plaatsen.
Laten we nu verder gaan met de volgende stap.
Stap 5: Controleer het octet op het centrale atoom
In deze stap moet u controleren of het centrale zuurstofatoom (O) stabiel is of niet.
Om de stabiliteit van het centrale zuurstofatoom (O) te controleren, moeten we controleren of het een octet vormt of niet.
Je kunt in de afbeelding hierboven zien dat het zuurstofatoom een octet vormt. Dit betekent dat het 8 elektronen heeft.
En dus is het centrale zuurstofatoom stabiel.
Laten we nu verder gaan met de laatste stap om te controleren of de Lewis-structuur van H3O stabiel is of niet.
Stap 6: Controleer de stabiliteit van de Lewis-structuur
Nu ben je bij de laatste stap gekomen waarin je de stabiliteit van de Lewis-structuur van H3O 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 op de zuurstofatomen (O) en op de waterstofatomen (H) die aanwezig zijn in het H3O-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 H3O-molecuul.
Voor het waterstofatoom (H):
Valentie-elektron = 1 (omdat waterstof in groep 1 zit)
Bindende elektronen = 2
Niet-bindende elektronen = 0
Voor het zuurstofatoom (O):
Valentie-elektronen = 6 (omdat zuurstof in groep 16 zit)
Bindende elektronen = 6
Niet-bindende elektronen = 2
| Formele beschuldiging | = | valentie-elektronen | – | (Bindende elektronen)/2 | – | Niet-bindende elektronen | ||
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
| Oh | = | 6 | – | 6/2 | – | 2 | = | +1 |
Uit de bovenstaande formele ladingsberekeningen kun je zien dat het zuurstofatoom (O) een lading heeft van +1 en de waterstofatomen een lading van 0 hebben.
Laten we deze ladingen dus op de respectieve atomen van het H3O-molecuul houden.
Deze totale +1 lading op het H3O-molecuul wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.
In de bovenstaande Lewis-puntstructuur van het H3O+-ion kun je elk paar bindende elektronen (:) ook voorstellen als een enkele binding (|). Als je dit doet, krijg je de volgende Lewis-structuur van het H3O+-ion.
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: