Dus je hebt de afbeelding hierboven al gezien, toch?
Ik zal het bovenstaande beeld kort toelichten.
De NO3-(nitraation) Lewis-structuur heeft een stikstofatoom (N) in het midden dat wordt omgeven door drie zuurstofatomen (O). Er zijn 1 dubbele binding en 2 enkele bindingen tussen het stikstofatoom (N) 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 NO3-Lewis-structuur, blijf dan bij mij en je krijgt de gedetailleerde stap-voor-stap uitleg over het tekenen van een Lewis-structuur van NO3- .
Laten we dus verder gaan met de stappen voor het tekenen van de Lewis-structuur van NO3-.
Stappen bij het tekenen van de NO3-Lewis-structuur
Stap 1: Vind het totale aantal valentie-elektronen in het NO3-ion
Om het totale aantal valentie-elektronen in het NO3-ion (nitraat-ion) te vinden, moet je eerst de valentie-elektronen kennen die aanwezig zijn in zowel het stikstofatoom 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 stikstof en zuurstof kunt vinden met behulp van een periodiek systeem .
Totale valentie-elektronen in NO3-ion
→ Valentie-elektronen gegeven door het stikstofatoom:
Stikstof is een element in groep 15 van het periodiek systeem. [1] 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. [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 NO3-ion = valentie-elektronen gedoneerd door 1 stikstofatoom + valentie-elektronen gedoneerd door 3 zuurstofatomen + 1 extra elektron toegevoegd vanwege 1 negatieve lading = 5 + 6(3) + 1 = 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 NO3-ion en het bevat stikstofatomen (N) en zuurstofatomen (O).
Je kunt de elektronegativiteitswaarden van het stikstofatoom (N) en het zuurstofatoom (O) zien in het periodiek systeem hierboven.
Als we de elektronegativiteitswaarden van stikstof (N) en zuurstof (O) vergelijken, dan is het stikstofatoom minder elektronegatief .
Hier is het stikstofatoom (N) 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 NO3-molecuul de elektronenparen tussen het stikstofatoom (N) en de zuurstofatomen (O) plaatsen.
Dit geeft aan dat stikstof (N) en zuurstof (O) chemisch aan elkaar gebonden zijn in een NO3-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 NO3-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 NO3-ion berekend.
Het NO3-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 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 6 elektronen en is onstabiel.
Om dit stikstofatoom stabiel te maken, moet je het elektronenpaar van het buitenste zuurstofatoom zodanig verschuiven dat het stikstofatoom 8 elektronen kan hebben (dwz één octet).
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 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 NO3- 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 stikstofatomen (N) en op de zuurstofatomen (O) die aanwezig zijn in het NO3-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 NO3-ionatoom.
Voor het stikstofatoom (N):
Valentie-elektronen = 5 (omdat stikstof in groep 15 zit)
Bindende elektronen = 8
Niet-bindende elektronen = 0
Voor het dubbelgebonden zuurstofatoom (O):
Valentie-elektronen = 6 (omdat zuurstof in groep 16 zit)
Bindende elektronen = 4
Niet-bindende elektronen = 4
Voor het enkelvoudig gebonden 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 | ||
| NIET | = | 5 | – | 8/2 | – | 0 | = | +1 |
| O (dubbele hop) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
| O (enkele binding) | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
| O (enkele binding) | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
Uit de bovenstaande formele ladingsberekeningen kun je zien dat het stikstofatoom (N) een lading heeft van +1 , terwijl het enkelvoudig gebonden zuurstofatoom (O) een lading heeft van -1 .
Laten we deze ladingen dus op de respectieve atomen van het NO3-molecuul houden.
De +1 en -1 ladingen in het bovenstaande diagram worden geannuleerd en de enige -1 lading blijft over in het bovenstaande diagram, wat resulteert in een formele -1 lading op het NO3-molecuul.
Deze totale lading van -1 op het NO3-molecuul wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.
In de bovenstaande Lewis-puntstructuur van het NO3-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 NO3-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: