Dus je hebt de afbeelding hierboven al gezien, toch?
Ik zal het bovenstaande beeld kort toelichten.
De Lewis-structuur C4H10 (butaan) heeft een enkele binding tussen de koolstof-koolstofatomen (C) en tussen het koolstofatoom (C) en het waterstofatoom (H). De vier koolstofatomen (C) bevinden zich in het midden en worden omgeven door de waterstofatomen (H).
Als je niets hebt begrepen van de bovenstaande afbeelding van de Lewis-structuur van C4H10, blijf dan bij mij en je krijgt een gedetailleerde stapsgewijze uitleg over hoe je een Lewis-structuur van C4H10 tekent.
Laten we dus verder gaan met de stappen voor het tekenen van de Lewis-structuur van C4H10.
Stappen bij het tekenen van de C4H10 Lewis-structuur
Stap 1: Zoek het totale aantal valentie-elektronen in het C4H10-molecuul
Om het totale aantal valentie-elektronen in een C4H10- molecuul te vinden, moet je eerst de valentie-elektronen kennen die aanwezig zijn in het koolstofatoom 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 zowel koolstof als waterstof kunt vinden met behulp van een periodiek systeem.
Totale valentie-elektronen in het C4H10-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.
Dus,
Totale valentie-elektronen in het C4H10-molecuul = valentie-elektronen gedoneerd door 4 koolstofatomen + valentie-elektronen gedoneerd door 10 waterstofatomen = 4(4) + 1(10) = 26 .
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 C4H10 (of butaan) en het bevat koolstofatomen (C) en waterstofatomen (H).
Je kunt de elektronegativiteitswaarden van het koolstofatoom (C) en het waterstofatoom (H) zien in het periodiek systeem hierboven.
Als we de elektronegativiteitswaarden van koolstof (C) en waterstof (H) vergelijken, dan is het waterstofatoom minder elektronegatief. Maar volgens de regel moeten we de waterstof buiten houden.
Hier zijn de vier koolstofatomen (C) 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 C4H10-molecuul de elektronenparen tussen de koolstof-koolstofatomen en tussen de koolstof-waterstofatomen plaatsen.
Dit geeft aan dat deze atomen chemisch aan elkaar gebonden zijn in een C4H10-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 C4H10-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 C4H10-molecuul.
Het C4H10-molecuul heeft in totaal 26 valentie-elektronen en al deze valentie-elektronen worden gebruikt in het bovenstaande diagram van C4H10.
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
In deze stap moet u controleren of de centrale koolstofatomen (C) stabiel zijn of niet.
Om de stabiliteit van de centrale koolstofatomen (C) te controleren, moeten we controleren of ze een octet vormen of niet.
Je kunt in de afbeelding hierboven zien dat de drie koolstofatomen een octet vormen. Dit betekent dat ze 8 elektronen hebben.
En dus zijn de centrale koolstofatomen stabiel.
Laten we nu verder gaan met de laatste stap om te controleren of de Lewis-structuur van C4H10 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 C4H10 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 koolstofatomen (C) en op de waterstofatomen (H) die aanwezig zijn in het C4H10-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 C4H10-molecuul.
Voor het koolstofatoom (C):
Valentie-elektronen = 4 (omdat koolstof in groep 14 zit)
Bindende elektronen = 8
Niet-bindende elektronen = 0
Voor het waterstofatoom (H):
Valentie-elektron = 1 (omdat waterstof in groep 1 zit)
Bindende elektronen = 2
Niet-bindende elektronen = 0
| Formele beschuldiging | = | valentie-elektronen | – | (Bindende elektronen)/2 | – | Niet-bindende elektronen | ||
| VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
Uit de bovenstaande formele ladingsberekeningen kun je zien dat zowel koolstofatomen (C) als waterstofatomen (H) een formele lading “nul” hebben.
Dit geeft aan dat de bovenstaande Lewis-structuur van C4H10 stabiel is en dat er geen verdere verandering is in de bovenstaande structuur van C4H10.
In de bovenstaande Lewis-puntstructuur van C4H10 kun je elk paar bindende elektronen (:) ook voorstellen als een enkele binding (|). Als u dit wel doet, ontstaat de volgende Lewis-structuur van C4H10.
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: