Dus je hebt de afbeelding hierboven al gezien, toch?
Ik zal het bovenstaande beeld kort toelichten.
De CNO-(fulminaation) Lewis-structuur heeft een stikstofatoom (N) in het midden dat wordt omgeven door een koolstofatoom (C) en een zuurstofatoom (O). Er is een enkele binding tussen het stikstof- (N) en het zuurstof- (O)-atoom en een drievoudige binding tussen koolstof (C) en stikstof (N).
Als je niets hebt begrepen van de bovenstaande afbeelding van de Lewis-structuur van het CNO-ion ( fulminaat-ion ), blijf dan bij mij en je krijgt de gedetailleerde stap-voor-stap uitleg over het tekenen van een Lewis-structuur van het CNO-ion.
Laten we dus verder gaan met de stappen voor het tekenen van de Lewis-structuur van het CNO-ion.
Stappen voor het tekenen van de CNO-Lewis-structuur
Stap 1: Zoek het totale aantal valentie-elektronen in het CNO-molecuul
Om het totale aantal valentie-elektronen in een CNO-ion (fulminaat-ion) te vinden, moet je eerst de valentie-elektronen kennen die aanwezig zijn in het koolstofatoom, het stikstofatoom en 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, stikstof en zuurstof kunt vinden met behulp van een periodiek systeem.
Totale valentie-elektronen in het CNO-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.
→ Valentie-elektronen gegeven door het zuurstofatoom:
Zuurstof is een element in groep 16 van het periodiek systeem. [3] 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 CNO-ion = valentie-elektronen gedoneerd door 1 koolstofatoom + valentie-elektronen gedoneerd door 1 stikstofatoom + valentie-elektronen gedoneerd door 1 zuurstofatoom + 1 extra elektron toegevoegd vanwege 1 negatieve lading = 4 + 5 + 6 + 1 = 16 .
Stap 2: Maak een schets
Om een schets van het NOC te maken, hoeft u alleen maar naar de chemische formule te kijken. Je kunt zien dat er in het midden een stikstofatoom (N) zit, dat aan beide kanten omgeven is door een koolstofatoom en een zuurstofatoom.
Laten we er dus een ruwe schets van maken.
Stap 3: Verbind elk atoom door er een paar elektronen tussen te plaatsen
Nu moet je in het CNO-molecuul de elektronenparen tussen koolstofatoom (C), stikstofatoom (N) en zuurstofatoom (O) plaatsen.
Dit geeft aan dat het koolstofatoom (C), het stikstofatoom (N) en het zuurstofatoom (O) chemisch aan elkaar gebonden zijn in een CNO-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 CNO-molecuul kun je zien dat de buitenste atomen het koolstofatoom en het zuurstofatoom zijn.
Deze buitenste koolstof- en zuurstofatomen vormen een octet en zijn daarom stabiel.
Bovendien hebben we in stap 1 het totale aantal valentie-elektronen berekend dat aanwezig is in het CNO-ion.
Het CNO-ion 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 stikstofatoom (N) stabiel is of niet.
Om de stabiliteit van het centrale stikstofatoom (N) te controleren, moeten we controleren of het een octet vormt of niet.
Helaas vormt het stikstofatoom hier geen octet. Stikstof heeft slechts 4 elektronen en is onstabiel.
Om dit stikstofatoom stabiel te maken, moet je het elektronenpaar van het buitenste koolstofatoom zodanig verschuiven dat het stikstofatoom 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 koolstofatoom en het zuurstofatoom vergelijken, is het koolstofatoom minder elektronegatief.
Je moet dus het elektronenpaar van het koolstofatoom verplaatsen.)
Maar na het verplaatsen van een paar elektronen vormt het stikstofatoom nog steeds geen octet, omdat het slechts zes elektronen heeft.
Nogmaals, we hoeven alleen een extra paar elektronen van het koolstofatoom te verplaatsen. (Omdat koolstof minder elektronegatief is dan zuurstof.)
Na het verplaatsen van dit elektronenpaar zal het centrale stikstofatoom nog 2 elektronen ontvangen en het totale aantal elektronen zal dus 8 worden.
Je kunt in de afbeelding hierboven zien dat het stikstofatoom een octet vormt.
En daarom is het stikstofatoom stabiel.
Laten we nu verder gaan met de laatste stap om te controleren of de Lewis-structuur van CNO 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 CNO-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 van de koolstof- (C), stikstof- (N) en zuurstof- (O) atomen die aanwezig zijn in het CNO-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 CNO-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 = 8
Niet-bindende elektronen = 0
Voor het zuurstofatoom (O):
Valentie-elektronen = 6 (omdat zuurstof in groep 16 zit)
Bindende elektronen = 2
Niet-bindende elektronen = 6
| Formele beschuldiging | = | valentie-elektronen | – | (Bindende elektronen)/2 | – | Niet-bindende elektronen | ||
| VS | = | 4 | – | 6/2 | – | 2 | = | +1 |
| NIET | = | 5 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| Oh | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
Uit de bovenstaande formele ladingsberekeningen kun je zien dat het koolstofatoom (C) een lading heeft van -1 en het zuurstofatoom (O) een lading heeft van +1 .
Laten we deze ladingen dus op de respectieve atomen van het CNO-molecuul houden.
De +1 en -1 ladingen worden geannuleerd en de totale -1 lading op het CNO-molecuul wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.
In de bovenstaande Lewis-puntstructuur van het CNO-ion kun je elk paar bindende elektronen (:) ook voorstellen als een enkele binding (|). Door dit te doen verkrijg je de volgende Lewis-structuur van het CNO-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: