Dus je hebt de afbeelding hierboven al gezien, toch?
Ik zal het bovenstaande beeld kort toelichten.
De CO 3 2- Lewis-structuur heeft een koolstofatoom (C) in het midden dat wordt omgeven door drie zuurstofatomen (O). Er zijn 2 enkele bindingen en 1 dubbele binding tussen het koolstofatoom (C) en elk zuurstofatoom (O). Er zijn 2 alleenstaande paren op een dubbelgebonden zuurstofatoom (O) en 3 alleenstaande paren op een enkelvoudig gebonden zuurstofatoom (O).
Als je niets hebt begrepen van de bovenstaande afbeelding van de CO3 2-Lewis-structuur, blijf dan bij mij en je krijgt de gedetailleerde stap-voor-stap uitleg over het tekenen van een Lewis-structuur van het ion CO3 2- .
Laten we dus verder gaan met de stappen voor het tekenen van de Lewis-structuur van het CO3 2-ion.
Stappen voor het tekenen van de CO3 2-Lewis-structuur
Stap 1: Vind het totale aantal valentie-elektronen in het CO3 2-ion
Om het totale aantal valentie-elektronen in CO3 2-ion te vinden, moet je eerst de valentie-elektronen kennen die aanwezig zijn in zowel het koolstofatoom als 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 CO3 2-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 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,
Totaal valentie-elektronen in CO 3 2- ion = valentie-elektronen gedoneerd door 1 koolstofatoom + valentie-elektronen gedoneerd door 3 zuurstofatomen + 2 extra elektronen toegevoegd vanwege 2 negatieve ladingen = 4 + 6 (3) + 2 = 24 .
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 ion is hier CO3 2- 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 CO3-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 CO3-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 CO3-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 CO3 2- ion berekend.
Het CO3 2- ion heeft in totaal 24 valentie-elektronen en al deze valentie-elektronen zijn 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 6 elektronen en is onstabiel.
Om dit koolstofatoom stabiel te maken, moet je het elektronenpaar van het buitenste zuurstofatoom verplaatsen, zodat het koolstofatoom stabieler kan worden.
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 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 ben je bij de laatste stap gekomen waarin je de stabiliteit van de Lewis-structuur van het CO 3 2- ion moet controleren.
De stabiliteit van de Lewis-structuur kan worden geverifieerd met behulp van een formeel ladingsconcept .
Kortom, we moeten nu de formele lading van de koolstofatomen (C) en de zuurstofatomen (O) in het CO 3 2- ion vinden.
Om de formele belasting te berekenen, moet u de volgende formule gebruiken:
Formele lading = Valentie-elektronen – (bindende elektronen)/2 – Niet-bindende elektronen
In onderstaande afbeelding kun je het aantal bindende elektronen en niet-bindende elektronen per atoom CO 3 2- molecuul zien.
Voor het koolstofatoom (C):
Valentie-elektron = 4 (omdat koolstof in groep 14 zit)
Bindende elektronen = 8
Niet-bindende elektronen = 0
Voor het enkelvoudig gebonden zuurstofatoom (O):
Valentie-elektronen = 6 (omdat zuurstof in groep 16 zit)
Bindende elektronen = 2
Niet-bindende elektronen = 6
Voor het dubbelgebonden 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 |
| O (enkele binding) | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
| O (dubbele hop) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
Uit de bovenstaande formele ladingsberekeningen kun je zien dat het enkelvoudig gebonden zuurstofatoom (O) -1 ladingen heeft en de andere atomen 0 ladingen hebben.
Laten we daarom deze ladingen op de respectieve atomen van het CO 3 -molecuul houden.
Deze totale -2 lading op het CO 3 -molecuul wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.
In de bovenstaande Lewis-puntstructuur van het CO 3 2- ion kun je elk paar bindende elektronen (:) ook voorstellen als een enkele binding (|). Als je dit doet, krijg je de volgende Lewis-structuur van het CO 3 2- 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: