Dus je hebt de afbeelding hierboven al gezien, toch?
Ik zal het bovenstaande beeld kort toelichten.
De OCN-Lewis-structuur heeft een koolstofatoom (C) in het midden dat wordt omgeven door een zuurstofatoom (O) en een stikstofatoom (N). Er is 1 enkele binding tussen koolstof (C) en zuurstof (O) en 1 drievoudige binding tussen koolstof (C) en stikstof (N). Er zit een formele lading -1 op het zuurstofatoom (O).
Als je niets hebt begrepen van de bovenstaande afbeelding van de Lewis-structuur van OCN-ion (cyanaat-ion), blijf dan bij mij en je krijgt de gedetailleerde stap-voor-stap uitleg over het tekenen van een Lewis-structuur van OCN-ion .
Laten we dus verder gaan met de stappen voor het tekenen van de Lewis-structuur van OCN-ion.
Stappen voor het tekenen van de OCN-Lewis-structuur
Stap 1: Zoek het totale aantal valentie-elektronen in het OCN-ion
Om het totale aantal valentie-elektronen in een OCN-ion (cyanaation) te vinden, moet je eerst de valentie-elektronen kennen die aanwezig zijn in het zuurstofatoom , 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 zuurstof, koolstof en stikstof kunt vinden met behulp van een periodiek systeem .
Totale valentie-elektronen in OCN-ion
→ Valentie-elektronen gegeven door het zuurstofatoom:
Zuurstof is een element in groep 16 van het periodiek systeem. [1] 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.
→ 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,
Totaal valentie-elektronen in OCN-ion = valentie-elektronen gedoneerd door 1 zuurstofatoom + valentie-elektronen gedoneerd door 1 koolstofatoom + valentie-elektronen gedoneerd door 1 stikstofatoom + 1 extra elektron toegevoegd vanwege 1 negatieve lading = 6 + 4 + 5 + 1 = 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 OCN en het bevat één zuurstofatoom (O), één koolstofatoom (C) en één stikstofatoom (N).
Je kunt de elektronegativiteitswaarden van het zuurstofatoom (O), het koolstofatoom (C) en het stikstofatoom (N) zien in het periodiek systeem hierboven.
Als we de elektronegativiteitswaarden van zuurstofatoom (O), koolstofatoom (C) en stikstofatoom (N) vergelijken, dan is het koolstofatoom minder elektronegatief .
Hier is het koolstofatoom (C) het centrale atoom en het zuurstofatoom (O) 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 OCN-molecuul de elektronenparen tussen het zuurstofatoom (O), het koolstofatoom (C) en het stikstofatoom (N) plaatsen.
Dit geeft aan dat het zuurstofatoom (O), het koolstofatoom (C) en het stikstofatoom (N) chemisch aan elkaar gebonden zijn in een OCN-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 OCN-molecuul kun je zien dat de buitenste atomen het zuurstofatoom en het stikstofatoom zijn.
Deze externe zuurstof- 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 OCN-ion.
Het OCN-ion 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: onthoud dat u het elektronenpaar van het atoom dat minder elektronegatief is, moet verplaatsen.
Het minder elektronegatieve atoom heeft inderdaad een grotere neiging om elektronen te doneren.
Als we hier het stikstofatoom en het zuurstofatoom vergelijken, is het stikstofatoom minder elektronegatief.
Je moet dus het elektronenpaar van het stikstofatoom 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. (Omdat stikstof minder elektronegatief is dan zuurstof.)
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 OCN 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 OCN-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 zuurstofatomen (O), koolstof (C) en stikstof (N) die aanwezig zijn in het OCN-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 OCN-molecuul.
Voor het zuurstofatoom (O):
Valentie-elektronen = 6 (omdat zuurstof in groep 16 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 | ||
| Oh | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
| VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| NIET | = | 5 | – | 6/2 | – | 2 | = | 0 |
Uit de bovenstaande formele ladingsberekeningen kun je zien dat het zuurstofatoom (O) een lading heeft van -1 , terwijl de andere atomen een lading van 0 hebben.
Laten we deze ladingen dus op de respectieve atomen van het OCN-molecuul houden.
Deze totale lading van -1 op het OCN-molecuul wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.
In de bovenstaande Lewis-puntstructuur van het OCN-ion kun je elk paar bindende elektronen (:) ook voorstellen als een enkele binding (|). Door dit te doen verkrijg je de volgende Lewis-structuur van OCN-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: