Dus je hebt de afbeelding hierboven al gezien, toch?
Ik zal het bovenstaande beeld kort toelichten.
De CN- (cyanide-ion) Lewis-structuur heeft een koolstofatoom (C) en een stikstofatoom (N) die een drievoudige binding daartussen bevatten. Er is 1 eenzaam paar op het koolstofatoom (C) en het stikstofatoom (N). Er zit een formele lading -1 op het koolstofatoom (C).
Als je niets hebt begrepen van de bovenstaande afbeelding van de CN- (cyanide-ion) Lewis-structuur, blijf dan bij mij en je krijgt de gedetailleerde stapsgewijze uitleg over het tekenen van een Lewis-structuur van CN-ion .
Laten we dus verder gaan met de stappen voor het tekenen van de Lewis-structuur van CN-ion.
Stappen voor het tekenen van de CN-Lewis-structuur
Stap 1: Vind het totale aantal valentie-elektronen in het CN-ion
Om het totale aantal valentie-elektronen in een CN- (cyanide-ion) te vinden, moet je eerst de valentie-elektronen kennen die aanwezig zijn in een enkel koolstofatoom en in 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 zowel koolstof als stikstof kunt vinden met behulp van een periodiek systeem .
Totale valentie-elektronen in het CN-ion
→ 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 stikstofatoom:
Stikstof is een element in groep 15 van het periodiek systeem. [2] 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 CN-ion = valentie-elektronen gedoneerd door 1 koolstofatoom + valentie-elektronen gedoneerd door 1 stikstofatoom + 1 extra elektron toegevoegd vanwege 1 negatieve lading = 4 + 5 + 1 = 10 .
Stap 2: Selecteer het centrale atoom
Om het centrale atoom te selecteren, moeten we onthouden dat het minst elektronegatieve atoom in het centrum blijft.
Hier is het gegeven ion CN-ion. Het heeft slechts twee atomen, dus je kunt elk ervan als centraal atoom selecteren.
Stel dat het koolstofatoom een centraal atoom is.
(Je moet het minst elektronegatieve atoom als het centrale atoom beschouwen).
Stap 3: Verbind elk atoom door er een paar elektronen tussen te plaatsen
Nu moet je in het CN-molecuul de elektronenparen tussen het koolstofatoom (C) en het stikstofatoom (N) plaatsen.
Dit geeft aan dat het koolstofatoom (C) en het stikstofatoom (N) chemisch aan elkaar gebonden zijn in een CN-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 het externe atoom controleren.
Hier in het diagram van het CN-molecuul gingen we ervan uit dat het koolstofatoom het centrale atoom was. Stikstof is daarom het externe atoom.
We moeten daarom het stikstofatoom stabiel maken.
Je ziet in onderstaande afbeelding dat het stikstofatoom een octet vormt en dus stabiel is.
Bovendien hebben we in stap 1 het totale aantal valentie-elektronen berekend dat aanwezig is in het CN-ion.
Het CN-ion heeft in totaal 10 valentie-elektronen en hiervan worden in het bovenstaande diagram slechts 8 valentie-elektronen gebruikt.
Dus het aantal resterende elektronen = 10 – 8 = 2 .
Je moet deze 2 elektronen op het koolstofatoom in het bovenstaande diagram van het CN-molecuul plaatsen.
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 dit koolstofatoom (C) te controleren, moeten we controleren of het een octet vormt of niet.
Helaas vormt dit koolstofatoom hier geen octet. Koolstof heeft slechts 4 elektronen en is onstabiel.
Om dit koolstofatoom stabiel te maken, moet je 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.
Opnieuw moeten we een extra paar elektronen van het stikstofatoom verplaatsen.
Na het verplaatsen van dit paar elektronen krijgt het koolstofatoom nog 2 elektronen en wordt het totale aantal elektronen dus 8.
Je kunt in de afbeelding hierboven zien dat het koolstofatoom een octet vormt omdat het 8 elektronen heeft.
Laten we nu verder gaan met de laatste stap om te controleren of de bovenstaande Lewis-structuur stabiel is of niet.
Stap 6: Controleer de stabiliteit van de Lewis-structuur
Nu bent u bij de laatste stap gekomen waarin u de stabiliteit van de CN Lewis-structuur 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 het koolstofatoom (C) en op het stikstofatoom (N) dat aanwezig is in het CN-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 CN-molecuul.
Voor het koolstofatoom (C):
Valentie-elektronen = 4 (omdat koolstof in groep 14 zit)
Bindende elektronen = 6
Niet-bindende elektronen = 2
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 | ||
| VS | = | 4 | – | 6/2 | – | 2 | = | -1 |
| NIET | = | 5 | – | 6/2 | – | 2 | = | 0 |
Uit de bovenstaande formele ladingsberekeningen kun je zien dat het koolstofatoom (C) een lading heeft van -1 en het stikstofatoom (N) een lading van 0 heeft.
Laten we deze ladingen dus op de respectieve atomen van het CN-molecuul houden.
Deze totale lading van -1 op het CN-molecuul wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.
In de bovenstaande Lewis-puntstructuur van het CN-ion kun je elk paar bindende elektronen (:) ook voorstellen als een enkele binding (|). Door dit te doen verkrijg je de volgende Lewis-structuur van CN-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: