Dus je hebt de afbeelding hierboven al gezien, toch?
Ik zal het bovenstaande beeld kort toelichten.
De FCN Lewis-structuur heeft een koolstofatoom (C) in het midden dat wordt omgeven door een fluoratoom (F) en een stikstofatoom (N). Er is 1 enkele binding tussen koolstof (C) en fluor (F) en 1 drievoudige binding tussen koolstof (C) en stikstof (N).
Als je niets hebt begrepen van de bovenstaande afbeelding van de Lewis-structuur van FCN, blijf dan bij mij en je krijgt de gedetailleerde stapsgewijze uitleg over het tekenen van een Lewis-structuur van het FCN-molecuul.
Laten we dus verder gaan met de stappen voor het tekenen van de Lewis-structuur van FCN.
Stappen voor het tekenen van de FCN Lewis-structuur
Stap 1: Zoek het totale aantal valentie-elektronen in het FCN-molecuul
Om het totale aantal valentie-elektronen in een FCN- molecuul te vinden, moet je eerst de valentie-elektronen kennen die aanwezig zijn in het fluoratoom, het koolstofatoom 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 fluor, koolstof en stikstof kunt vinden met behulp van een periodiek systeem.
Totale valentie-elektronen in het FCN-molecuul
→ Valentie-elektronen gegeven door het fluoratoom:
Fluoriet is een element in groep 17 van het periodiek systeem. [1] Daarom is het valentie-elektron in fluoriet 7 .
Je kunt de 7 valentie-elektronen zien die aanwezig zijn in het fluoratoom, zoals weergegeven in de afbeelding hierboven.
→ Valentie-elektronen gegeven door het koolstofatoom:
Koolstof is een element in groep 14 van het periodiek systeem. [2] 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 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 FCN-molecuul = valentie-elektronen gedoneerd door 1 fluoratoom + valentie-elektronen gedoneerd door 1 koolstofatoom + valentie-elektronen gedoneerd door 1 stikstofatoom = 7 + 4 + 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.
Het gegeven molecuul is hier FCN en bevat één fluoratoom (F), één koolstofatoom (C) en één stikstofatoom (N).
U kunt de elektronegativiteitswaarden van het fluoratoom (F), het koolstofatoom (C) en het stikstofatoom (N) zien in het periodiek systeem hierboven.
Als we de elektronegativiteitswaarden van het fluoratoom (F), het koolstofatoom (C) en het stikstofatoom (N) vergelijken, dan is het koolstofatoom minder elektronegatief .
Hier is het koolstofatoom (C) het centrale atoom en het fluoratoom (F) en het stikstofatoom (N) de buitenste atomen.
Stap 3: Verbind elk atoom door er een paar elektronen tussen te plaatsen
Nu moet je in het FCN-molecuul de elektronenparen tussen het fluoratoom (F), het koolstofatoom (C) en het stikstofatoom (N) plaatsen.
Dit geeft aan dat het fluoratoom (F), het koolstofatoom (C) en het stikstofatoom (N) chemisch aan elkaar gebonden zijn in een FCN-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 FCN-molecuul kun je zien dat de buitenste atomen het fluoratoom en het stikstofatoom zijn.
Deze externe fluor- en stikstofatomen vormen een octet en zijn daarom stabiel.
Bovendien hebben we in stap 1 het totale aantal valentie-elektronen berekend dat aanwezig is in het FCN-molecuul.
Het FCN-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 het centrale atoom 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).
(Opmerking: hier heb je twee keuzes. Je kunt het elektronenpaar fluor of stikstof verplaatsen. Maar halogenen vormen meestal een enkele binding. Hier moet je dus het elektronenpaar stikstof verplaatsen.)
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 FCN 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 het FCN-molecuul 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 fluor- (F), koolstof- (C) en stikstof- (N) atomen die aanwezig zijn in het FCN-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 FCN-molecuul.
Voor het fluoratoom (F):
Valentie-elektronen = 7 (omdat fluor in groep 17 zit)
Bindende elektronen = 2
Niet-bindende elektronen = 6
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 | ||
| F | = | 7 | – | 2/2 | – | 6 | = | 0 |
| VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| NIET | = | 5 | – | 6/2 | – | 2 | = | 0 |
Uit de bovenstaande formele ladingsberekeningen kun je zien dat zowel het fluoratoom (F), het koolstofatoom (C) als het stikstofatoom (N) een formele lading “nul” hebben.
Dit geeft aan dat de bovenstaande Lewis-structuur van FCN stabiel is en dat er geen verdere verandering is in de bovenstaande structuur van FCN.
In de bovenstaande Lewis-puntenstructuur van FCN kun je elk paar bindende elektronen (:) ook voorstellen als een enkele binding (|). Als u dit doet, ontstaat de volgende Lewis-structuur van FCN.
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: