Dus je hebt de afbeelding hierboven al gezien, toch?
Ik zal het bovenstaande beeld kort toelichten.
De Lewis-structuur van CO2 heeft een koolstofatoom (C) in het midden dat wordt omgeven door twee zuurstofatomen (O). Er zijn 2 dubbele bindingen tussen het koolstofatoom (C) en elk zuurstofatoom (O). Er zijn twee eenzame paren op de twee zuurstofatomen (O).
Als je niets hebt begrepen van de bovenstaande afbeelding van de Lewis-structuur van CO2 (kooldioxide), blijf dan bij mij en je krijgt een gedetailleerde stapsgewijze uitleg over hoe je een Lewis-structuur van CO2 kunt tekenen.
Laten we dus verder gaan met de stappen voor het tekenen van de Lewis-structuur van CO2.
Stappen voor het tekenen van de Lewis-structuur van CO2
Stap 1: Zoek het totale aantal valentie-elektronen in het CO2-molecuul
Om het totale aantal valentie-elektronen in het CO2-molecuul (kooldioxide) te vinden, moet je eerst de valentie-elektronen kennen die aanwezig zijn in het koolstofatoom en in 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 koolstof en zuurstof kunt vinden met behulp van een periodiek systeem .
Totale valentie-elektronen in CO2-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 zuurstofatoom:
Zuurstof is een element in groep 16 van het periodiek systeem. [2] 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 CO2-molecuul = valentie-elektronen gedoneerd door 1 koolstofatoom + valentie-elektronen gedoneerd door 2 zuurstofatomen = 4 + 6(2) = 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 CO2 (kooldioxide) en het bevat koolstofatomen (C) en zuurstofatomen (O).
Je kunt de elektronegativiteitswaarden van het koolstofatoom (C) en het zuurstofatoom (O) zien in het periodiek systeem hierboven.
Als we de elektronegativiteitswaarden van koolstof (C) en zuurstof (O) vergelijken, dan is het koolstofatoom minder elektronegatief .
Hier is het koolstofatoom (C) het centrale atoom en de zuurstofatomen (O) de buitenste atomen.
Stap 3: Verbind elk atoom door er een paar elektronen tussen te plaatsen
Nu moet je in het CO2-molecuul de elektronenparen tussen het koolstofatoom (C) en de zuurstofatomen (O) plaatsen.
Dit geeft aan dat koolstof (C) en zuurstof (O) chemisch aan elkaar gebonden zijn in een CO2-molecuul.
Stap 4: Maak de externe atomen stabiel
In deze stap moet je de stabiliteit van de externe atomen controleren.
Hier in het diagram van het CO2-molecuul kun je zien dat de buitenste atomen zuurstofatomen zijn.
Deze externe zuurstofatomen vormen een octet en zijn daarom stabiel.
Bovendien hebben we in stap 1 het totale aantal valentie-elektronen in het CO2-molecuul berekend.
Het CO2-molecuul heeft in totaal 16 valentie-elektronen en al deze valentie-elektronen worden gebruikt in het bovenstaande diagram van CO2.
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 zuurstofatoom zodanig verschuiven dat het koolstofatoom 8 elektronen kan hebben (dwz één octet).
Maar na het verplaatsen van een paar elektronen vormt het koolstofatoom nog steeds geen octet, omdat het slechts zes elektronen heeft.
Nogmaals, we moeten een extra paar elektronen van het andere zuurstofatoom 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 CO2 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 CO2 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 zuurstofatomen (O) die aanwezig zijn in het CO2-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 kunt u het aantal bindende elektronen en niet-bindende elektronen voor elk CO2-atoom zien.
Voor het koolstofatoom (C):
Valentie-elektronen = 4 (omdat koolstof in groep 14 zit)
Bindende elektronen = 8
Niet-bindende elektronen = 0
Voor het zuurstofatoom (O):
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 | ||
| VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| Oh | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
Uit de bovenstaande formele ladingsberekeningen kun je zien dat zowel het koolstofatoom (C) als het zuurstofatoom (O) een formele lading “nul” hebben.
Dit geeft aan dat de bovenstaande Lewis-structuur van CO2 stabiel is en dat er geen verdere verandering is in de bovenstaande Lewis-structuur van CO2.
In de bovenstaande Lewis-puntenstructuur van CO2 kun je elk paar bindende elektronen (:) ook voorstellen als een enkele binding (|). Als je dit doet, krijg je de volgende Lewis-structuur van CO2.
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: