Dus je hebt de afbeelding hierboven al gezien, toch?
Ik zal het bovenstaande beeld kort toelichten.
De HCN Lewis-structuur heeft een koolstofatoom (C) in het midden dat wordt omgeven door een waterstofatoom (H) en een zuurstofatoom (O). Er is een drievoudige binding tussen koolstof- (C) en stikstofatomen (N) en een enkele binding tussen koolstof- (C) en waterstofatomen (H). Er zit 1 vrij doublet op het stikstofatoom (N).
Als je niets hebt begrepen van de bovenstaande afbeelding van de Lewis-structuur van HCN, blijf dan bij mij en je krijgt de gedetailleerde stap-voor-stap uitleg over het tekenen van een Lewis-structuur van HCN .
Laten we dus verder gaan met de stappen voor het tekenen van de Lewis-structuur van HCN.
Stappen voor het tekenen van de HCN Lewis-structuur
Stap 1: Zoek het totale aantal valentie-elektronen in het HCN-molecuul
Om het totale aantal valentie-elektronen in het HCN-molecuul te vinden, moet je eerst de valentie-elektronen kennen die aanwezig zijn in het waterstofatoom , 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 waterstof, koolstof en stikstof kunt vinden met behulp van een periodiek systeem .
Totale valentie-elektronen in het HCN-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 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,
Totale valentie-elektronen in het HCN-molecuul = valentie-elektronen gedoneerd door 1 waterstofatoom + valentie-elektronen gedoneerd door 1 koolstofatoom + valentie-elektronen gedoneerd door 1 stikstofatoom = 1 + 4 + 5 = 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.
(Denk eraan: als er waterstof in het gegeven molecuul aanwezig is, plaats dan altijd waterstof aan de buitenkant.)
Het gegeven molecuul is hier HCN en het bevat één waterstofatoom (H), één koolstofatoom (C) en één stikstofatoom (N).
Dus volgens de regel moeten we de waterstof buitenhouden.
Nu kunt u de elektronegativiteitswaarden van koolstofatoom (C) en stikstofatoom (N) zien in het periodiek systeem hierboven.
Als we de elektronegativiteitswaarden van koolstof (C) en stikstof (N) vergelijken, dan is het koolstofatoom minder elektronegatief .
Hier is het koolstofatoom (C) het centrale atoom en het stikstofatoom (N) het buitenste atoom.
Stap 3: Verbind elk atoom door er een paar elektronen tussen te plaatsen
Nu moet je in het HCN-molecuul de elektronenparen tussen de koolstof- (C) en waterstofatomen (H) en tussen de koolstof- (C) en stikstofatomen (N) plaatsen.
Dit geeft aan dat deze atomen chemisch aan elkaar gebonden zijn in een HCN-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 HCN-molecuul kun je zien dat de buitenste atomen het waterstofatoom en het stikstofatoom zijn.
Deze waterstof- en stikstofatomen 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 HCN-molecuul.
Het HCN-molecuul heeft in totaal 10 valentie-elektronen en al deze valentie-elektronen worden gebruikt in het bovenstaande diagram van HCN.
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).
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 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 HCN 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 Lewis-structuur van HCN 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 waterstof- (H), koolstof- (C) en stikstof- (N) atomen die aanwezig zijn in het HCN-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 HCN-molecuul.
Voor het waterstofatoom (H):
Valentie-elektron = 1 (omdat waterstof in groep 1 zit)
Bindende elektronen = 2
Niet-bindende elektronen = 0
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 | ||
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
| VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| NIET | = | 5 | – | 6/2 | – | 2 | = | 0 |
Uit de bovenstaande formele ladingsberekeningen kun je zien dat het waterstof- (H)-atoom , het koolstof-(C)-atoom en het stikstof-(N)-atoom “nul” formele lading hebben.
Dit geeft aan dat de bovenstaande Lewis-structuur van HCN stabiel is en dat er geen verdere verandering is in de bovenstaande structuur van HCN.
In de bovenstaande Lewis-puntstructuur van HCN kun je elk paar bindende elektronen (:) ook voorstellen als een enkele binding (|). Als u dit doet, ontstaat de volgende Lewis-structuur van HCN.
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: