Dus je hebt de afbeelding hierboven al gezien, toch?
Ik zal het bovenstaande beeld kort toelichten.
De HOCN Lewis-structuur heeft een koolstofatoom (C) in het midden dat wordt omgeven door een stikstofatoom (N) en een OH-groep. Er is 1 drievoudige binding tussen het koolstofatoom (C) en het stikstofatoom (N) en de rest van de andere atomen hebben een enkele binding. Er zijn 1 eenzaam paar op het stikstofatoom en 2 eenzame paren op het zuurstofatoom.
Als je niets hebt begrepen van de bovenstaande afbeelding van de HOCN Lewis-structuur, blijf dan bij mij en je krijgt de gedetailleerde stapsgewijze uitleg over het tekenen van een Lewis-structuur van het HOCN- molecuul.
Laten we dus verder gaan met de stappen voor het tekenen van de Lewis-structuur van HOCN.
Stappen voor het tekenen van de HOCN Lewis-structuur
Stap 1: Zoek het totale aantal valentie-elektronen in het HOCN-molecuul
Om het totale aantal valentie-elektronen in een HOCN- molecuul te vinden, moet je eerst de valentie-elektronen kennen die aanwezig zijn in het waterstofatoom, het zuurstofatoom, 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, zuurstof, koolstof en stikstof kunt vinden met behulp van een periodiek systeem.
Totale valentie-elektronen in het HOCN-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 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.
→ Valentie-elektronen gegeven door het koolstofatoom:
Koolstof is een element in groep 14 van het periodiek systeem. [3] 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. [4] 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 HOCN-molecuul = valentie-elektronen gedoneerd door 1 waterstofatoom + valentie-elektronen gedoneerd door 1 zuurstofatoom + valentie-elektronen gedoneerd door 1 koolstofatoom + valentie-elektronen gedoneerd door 1 atoom d Stikstof = 1 + 6 + 4 + 5 = 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.
(Denk eraan: als er waterstof in het gegeven molecuul aanwezig is, plaats dan altijd waterstof aan de buitenkant.)
Het gegeven molecuul is hier HOCN en bevat één waterstofatoom (H), één zuurstofatoom (O), één koolstofatoom (C) en één stikstofatoom (N).
Dus volgens de regel moeten we de waterstof buitenhouden.
Nu kun je de elektronegativiteitswaarden van het zuurstofatoom (O), het koolstofatoom (C) en het stikstofatoom (N) zien in het periodiek systeem hierboven.
Als we de elektronegativiteitswaarden van zuurstof (O), koolstof (C) en stikstof (N) vergelijken, dan is het koolstofatoom minder elektronegatief .
Hier is het koolstofatoom (C) het centrale atoom en het stikstofatoom (N) 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 HOCN-molecuul de elektronenparen tussen het waterstofatoom (H), het zuurstofatoom (O), het koolstofatoom (C) en het koolstofatoom stikstof (N) plaatsen.
Dit geeft aan dat deze atomen chemisch aan elkaar gebonden zijn in een HOCN-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 HOCN-molecuul kun je zien dat de buitenste atomen waterstof-, zuurstof- en stikstofatomen zijn.
Het waterstofatoom vormt een duplet en de zuurstof- en stikstofatomen vormen een octet . Ze zijn dus stabiel.
Bovendien hebben we in stap 1 het totale aantal valentie-elektronen berekend dat aanwezig is in het HOCN-molecuul.
HOCN heeft in totaal 16 valentie-elektronen en al deze valentie-elektronen worden 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 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).
(Opmerking: onthoud dat u het elektronenpaar van het atoom dat minder elektronegatief is, moet verplaatsen.
Het minder elektronegatieve atoom heeft inderdaad een grotere neiging om elektronen te doneren.
Als we hier het stikstofatoom en het zuurstofatoom vergelijken, is het stikstofatoom minder elektronegatief.
Je moet dus 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.
Nogmaals, we hoeven alleen een extra paar elektronen van het stikstofatoom te verplaatsen. (Omdat stikstof minder elektronegatief is dan zuurstof.)
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.
Het koolstofatoom is daarom stabiel.
Laten we nu verder gaan met de laatste stap om te controleren of de Lewis-structuur van HOCN 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 HOCN-molecuul 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 atomen van waterstof (H), zuurstof (O), koolstof (C) en stikstof (N) die aanwezig zijn in het HOCN-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 HOCN-molecuul.
Voor het waterstofatoom (H):
Valentie-elektron = 1 (omdat waterstof in groep 1 zit)
Bindende elektronen = 2
Niet-bindende elektronen = 0
Voor het zuurstofatoom (O):
Valentie-elektronen = 6 (omdat zuurstof in groep 16 zit)
Bindende elektronen = 4
Niet-bindende elektronen = 4
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 |
| Oh | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
| VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| NIET | = | 5 | – | 6/2 | – | 2 | = | 0 |
Uit de bovenstaande formele ladingsberekeningen kun je zien dat het waterstofatoom (H), het zuurstofatoom (O), het koolstofatoom (C) en het koolstofatoom stikstof (N) een formele lading “nul” hebben.
Dit geeft aan dat de bovenstaande Lewis-structuur van HOCN stabiel is en dat er geen verdere verandering is in de bovenstaande structuur van HOCN.
In de bovenstaande Lewis-puntstructuur van HOCN kun je elk paar bindende elektronen (:) ook voorstellen als een enkele binding (|). Als u dit doet, ontstaat de volgende Lewis-structuur van HOCN.
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: