Dus je hebt de afbeelding hierboven al gezien, toch?
Ik zal het bovenstaande beeld kort toelichten.
De H2SO4 (zwavelzuur) Lewis-structuur heeft een zwavelatoom (S) in het midden dat wordt omgeven door twee zuurstofatomen (O) en twee OH-groepen. Er is een dubbele binding tussen zwavel- (S)- en zuurstofatomen (O) en een enkele binding tussen zwavel- (S) en twee OH-groepen.
Als je niets hebt begrepen van de bovenstaande afbeelding van de Lewis-structuur van H2SO4, blijf dan bij mij en je krijgt de gedetailleerde stap-voor-stap uitleg over het tekenen van een Lewis-structuur van H2SO4 .
Laten we dus verder gaan met de stappen voor het tekenen van de Lewis-structuur van H2SO4.
Stappen voor het tekenen van de Lewis-structuur van H2SO4
Stap 1: Zoek het totale aantal valentie-elektronen in het H2SO4-molecuul
Om het totale aantal valentie-elektronen in het H2SO4-molecuul (zwavelzuur) te vinden, moet je eerst de valentie-elektronen kennen die aanwezig zijn in het waterstofatoom , het zwavelatoom en het zuurstofatoom.
(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 waterstof, zwavel en zuurstof kunt vinden met behulp van een periodiek systeem .
Totale valentie-elektronen in het H2SO4-molecuul
→ 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 zwavelatoom:
Zwavel is een element in groep 16 van het periodiek systeem. [2] Daarom zijn de valentie-elektronen in zwavel 6 .
Je kunt de 6 valentie-elektronen zien die aanwezig zijn in het zwavelatoom, zoals weergegeven in de afbeelding hierboven.
→ Valentie-elektronen gegeven door het zuurstofatoom:
Zuurstof is een element in groep 16 van het periodiek systeem. [3] 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,
Totale valentie-elektronen in het H2SO4-molecuul = valentie-elektronen gedoneerd door 2 waterstofatomen + valentie-elektronen gedoneerd door 1 zwavelatoom + valentie-elektronen gedoneerd door 4 zuurstofatomen = 1(2) + 6 + 6 (4) = 32 .
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 H2SO4 en het bevat waterstofatomen (H), zwavelatomen (S) en zuurstofatomen (O).
Dus volgens de regel moeten we de waterstof buitenhouden.
Nu kunt u de elektronegativiteitswaarden van het zwavelatoom (S) en het zuurstofatoom (O) zien in het periodiek systeem hierboven.
Als we de elektronegativiteitswaarden van zwavel (S) en zuurstof (O) vergelijken, dan is het zwavelatoom minder elektronegatief .
Hier is het zwavelatoom (S) het centrale atoom en het zuurstofatoom (O) het buitenste atoom.
Stap 3: Verbind elk atoom door er een paar elektronen tussen te plaatsen
Nu moet je in het H2SO4-molecuul de elektronenparen tussen de zwavel- (S) en zuurstofatomen (O) en tussen de zuurstof- (O) en waterstofatomen (H) plaatsen.
Dit geeft aan dat deze atomen chemisch met elkaar verbonden zijn in een H2SO4-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 H2SO4-molecuul kun je zien dat de buitenste atomen waterstofatomen en zuurstofatomen zijn.
Deze waterstof- en zuurstofatomen vormen respectievelijk een duplet en een octet en zijn daarom stabiel.
Bovendien hebben we in stap 1 het totale aantal valentie-elektronen berekend dat aanwezig is in het H2SO4-molecuul.
Het H2SO4-molecuul heeft in totaal 32 valentie-elektronen en al deze valentie-elektronen worden gebruikt in het bovenstaande diagram van H2SO4.
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
In deze stap moet u controleren of het centrale zwavelatoom (S) stabiel is of niet.
Om de stabiliteit van het centrale zwavelatoom (S) te controleren, moeten we controleren of het een octet vormt of niet.
Je kunt in de afbeelding hierboven zien dat het zwavelatoom een octet vormt. Dit betekent dat het 8 elektronen heeft.
En dus is het centrale zwavelatoom stabiel.
Laten we nu verder gaan met de laatste stap om te controleren of de Lewis-structuur van H2SO4 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 H2SO4 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 atomen waterstof (H), zwavel (S) en zuurstof (O) die aanwezig zijn in het H2SO4-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 H2SO4-molecuul.
Voor het waterstofatoom (H):
Valentie-elektron = 1 (omdat waterstof in groep 1 zit)
Bindende elektronen = 2
Niet-bindende elektronen = 0
Voor het zwavelatoom (S):
Valentie-elektronen = 6 (omdat zwavel in groep 16 zit)
Bindende elektronen = 8
Niet-bindende elektronen = 0
Voor het zuurstofatoom (O):
Valentie-elektronen = 6 (omdat zuurstof in groep 16 zit)
Bindende elektronen = 2
Niet-bindende elektronen = 6
Voor het zuurstofatoom (O) (uit de OH-groep):
Valentie-elektronen = 6 (omdat zuurstof in groep 16 zit)
Bindende elektronen = 4
Niet-bindende elektronen = 4
| Formele beschuldiging | = | valentie-elektronen | – | (Bindende elektronen)/2 | – | Niet-bindende elektronen | ||
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
| S | = | 6 | – | 8/2 | – | 0 | = | +2 |
| Oh | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
| O (uit de OH-groep) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
Uit de bovenstaande formele ladingsberekeningen kun je zien dat het zwavelatoom (S) een lading van +2 heeft, terwijl de twee zuurstofatomen een lading van -1 hebben.
Laten we deze ladingen dus op de respectieve atomen van het H2SO4-molecuul houden.
De bovenstaande Lewis-structuur van H2SO4 is niet stabiel. We moeten deze ladingen dus minimaliseren door de elektronenparen van de zuurstofatomen naar het zwavelatoom te verplaatsen.
Nadat het elektronenpaar van de zuurstofatomen naar het zwavelatoom is verplaatst, wordt de Lewis-structuur van H2SO4 stabieler.
In de bovenstaande Lewis-puntenstructuur van H2SO4 kun je elk paar bindende elektronen (:) ook voorstellen als een enkele binding (|). Als je dit doet, krijg je de volgende Lewis-structuur van H2SO4.
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: