Dus je hebt de afbeelding hierboven al gezien, toch?
Ik zal het bovenstaande beeld kort toelichten.
De Lewis-structuur C2H4 (etheen) heeft een dubbele binding tussen de twee koolstofatomen (C) en een enkele binding tussen het koolstofatoom (C) en het waterstofatoom (H).
Als je niets hebt begrepen van de bovenstaande afbeelding van de Lewis-structuur van C2H4, blijf dan bij mij en je krijgt een gedetailleerde stapsgewijze uitleg over hoe je een Lewis-structuur van C2H4 tekent.
Laten we dus verder gaan met de stappen voor het tekenen van de Lewis-structuur van C2H4.
Stappen bij het tekenen van de C2H4 Lewis-structuur
Stap 1: Zoek het totale aantal valentie-elektronen in het C2H4-molecuul
Om het totale aantal valentie-elektronen in het C2H4-molecuul te vinden, moet je eerst de valentie-elektronen kennen die aanwezig zijn in het koolstofatoom en in het waterstofatoom.
(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 zowel koolstof als waterstof kunt vinden met behulp van een periodiek systeem .
Totale valentie-elektronen in het C2H4-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 waterstofatoom:
Waterstof is een element uit groep 1 van het periodiek systeem. [2] 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.
Dus,
Totale valentie-elektronen in het C2H4-molecuul = valentie-elektronen gedoneerd door 2 koolstofatomen + valentie-elektronen gedoneerd door 4 waterstofatomen = 4(2) + 1(4) = 12 .
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 C2H4 (of etheen) en het bevat koolstofatomen (C) en waterstofatomen (H).
Je kunt de elektronegativiteitswaarden van het koolstofatoom (C) en het waterstofatoom (H) zien in het periodiek systeem hierboven.
Als we de elektronegativiteitswaarden van koolstof (C) en waterstof (H) vergelijken, dan is het waterstofatoom minder elektronegatief . Maar volgens de regel moeten we de waterstof buiten houden.
Dus hier zijn de koolstofatomen (C) het centrale atoom en de waterstofatomen (H) de buitenste atomen.
Stap 3: Verbind elk atoom door er een paar elektronen tussen te plaatsen
Nu moet je in het C2H4-molecuul de elektronenparen tussen de koolstof-koolstofatomen en tussen de koolstof-waterstofatomen plaatsen.
Dit geeft aan dat deze atomen chemisch aan elkaar gebonden zijn in een C2H4-molecuul.
Stap 4: Maak de externe atomen stabiel. Plaats het resterende valentie-elektronenpaar op het centrale atoom.
In deze stap moet je de stabiliteit van de externe atomen controleren.
Hier in het diagram van het C2H4-molecuul kun je zien dat de buitenste atomen waterstofatomen zijn.
Deze externe waterstofatomen vormen een duplet en zijn daarom stabiel.
Bovendien hebben we in stap 1 het totale aantal valentie-elektronen berekend dat aanwezig is in het C2H4-molecuul.
Het C2H4-molecuul heeft in totaal 12 valentie-elektronen en hiervan worden in het bovenstaande diagram slechts 10 valentie-elektronen gebruikt.
Dus het aantal resterende elektronen = 12 – 10 = 2 .
Je moet deze 2 elektronen op een van de koolstofatomen in het diagram hierboven van het C2H4-molecuul plaatsen.
Laten we nu verder gaan met de volgende stap.
Stap 5: Controleer het octet op het centrale atoom. Als het geen byte heeft, converteer dan het alleenstaande paar naar een dubbele binding of drievoudige binding.
In deze stap moet u controleren of de centrale koolstofatomen (C) stabiel zijn of niet.
Om de stabiliteit van de centrale koolstofatomen (C) te controleren, moeten we controleren of ze een octet vormen of niet.
Helaas vormt een van de koolstofatomen hier geen octet.
Om dit koolstofatoom stabiel te maken, moet je het alleenstaande paar omzetten in een dubbele binding, zodat het koolstofatoom 8 elektronen kan hebben (dat wil zeggen één octet).
Na het omzetten van dit elektronenpaar in een dubbele binding 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 de twee koolstofatomen een octet vormen.
En dus zijn deze koolstofatomen stabiel.
Laten we nu verder gaan met de laatste stap om te controleren of de Lewis-structuur van C2H4 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 C2H4 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 waterstofatomen (H) die aanwezig zijn in het C2H4-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 C2H4-molecuul.
Voor het koolstofatoom (C):
Valentie-elektronen = 4 (omdat koolstof in groep 14 zit)
Bindende elektronen = 8
Niet-bindende elektronen = 0
Voor het waterstofatoom (H):
Valentie-elektron = 1 (omdat waterstof in groep 1 zit)
Bindende elektronen = 2
Niet-bindende elektronen = 0
| Formele beschuldiging | = | valentie-elektronen | – | (Bindende elektronen)/2 | – | Niet-bindende elektronen | ||
| VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
Uit de bovenstaande formele ladingsberekeningen kun je zien dat zowel koolstofatomen (C) als waterstofatomen (H) een formele lading “nul” hebben.
Dit geeft aan dat de bovenstaande Lewis-structuur van C2H4 stabiel is en dat er geen verdere verandering is in de bovenstaande structuur van C2H4.
In de bovenstaande Lewis-puntstructuur van C2H4 kun je elk paar bindende elektronen (:) ook voorstellen als een enkele binding (|). Als u dit wel doet, ontstaat de volgende Lewis-structuur van C2H4.
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: