Итак, вы уже видели изображение выше, верно?
Позвольте мне кратко объяснить изображение выше.
Структура Льюиса HCOOH (или муравьиная кислота или CH2O2) имеет атом водорода (H), присоединенный к группе COOH. У двух атомов кислорода (O) есть две неподеленные пары.
Если вы ничего не поняли из приведенного выше изображения структуры Льюиса HCOOH, оставайтесь со мной, и вы получите подробное пошаговое объяснение рисования структуры Льюиса HCOOH ( муравьиной кислоты ).
Итак, давайте перейдем к этапам рисования структуры Льюиса HCOOH (муравьиной кислоты).
Шаги по рисованию структуры Льюиса HCOOH
Шаг 1: Найдите общее количество валентных электронов в молекуле HCOOH.
Чтобы найти общее количество валентных электронов в молекуле HCOOH, сначала необходимо узнать количество валентных электронов, присутствующих в атоме водорода , атоме углерода, а также атоме кислорода.
(Валентные электроны — это электроны, находящиеся на самой внешней орбите любого атома.)
Здесь я расскажу вам, как легко найти валентные электроны водорода, углерода, а также кислорода с помощью таблицы Менделеева.
Общее количество валентных электронов в молекуле HCOOH
→ Валентные электроны, отдаваемые атомом водорода:
Водород — элемент 1 группы таблицы Менделеева. [1] Следовательно, валентный электрон, присутствующий в водороде, равен 1 .
Вы можете видеть, что в атоме водорода присутствует только один валентный электрон, как показано на изображении выше.
→ Валентные электроны, отдаваемые атомом углерода:
Углерод — элемент 14-й группы таблицы Менделеева. [2] Следовательно, валентные электроны, присутствующие в углероде, равны 4 .
Вы можете увидеть 4 валентных электрона, присутствующих в атоме углерода, как показано на изображении выше.
→ Валентные электроны, отдаваемые атомом кислорода:
Кислород — элемент 16-й группы таблицы Менделеева. [3] Следовательно, валентные электроны, присутствующие в кислороде, равны 6 .
Вы можете увидеть 6 валентных электронов, присутствующих в атоме кислорода, как показано на изображении выше.
Так,
Общее количество валентных электронов в молекуле HCOOH = валентные электроны, пожертвованные 2 атомами водорода + валентные электроны, подаренные 1 атомом углерода + валентные электроны, подаренные 2 атомами кислорода = 1(2) + 4 + 6 (2) = 18 .
Шаг 2: Выберите центральный атом
Чтобы выбрать центральный атом, надо помнить, что в центре остается наименее электроотрицательный атом.
(Помните: если в данной молекуле присутствует водород, всегда помещайте водород снаружи.)
Теперь данная молекула представляет собой HCOOH и содержит атомы водорода (H), атомы углерода (C) и атомы кислорода (O).
Итак, согласно правилу, мы должны не допускать попадания водорода.
Теперь вы можете увидеть значения электроотрицательности атома углерода (С) и атома кислорода (О) в таблице Менделеева выше.
Если сравнить значения электроотрицательности углерода (С) и кислорода (О), то атом углерода менее электроотрицательен .
Здесь атом углерода (С) является центральным атомом, а атомы кислорода (О) — внешними атомами.
По-другому можно также увидеть, что атом водорода связан с функциональной группой COOH .
Шаг 3: Соедините каждый атом, поместив между ними пару электронов.
Теперь в молекуле HCOOH нужно разместить электронные пары между атомами углерода (С), кислорода (О) и водорода (Н).
Это указывает на то, что эти атомы химически связаны друг с другом в молекуле HCOOH.
Шаг 4: Сделайте внешние атомы стабильными
На этом этапе вам необходимо проверить стабильность внешних атомов.
Здесь, на эскизе молекулы HCOOH, вы можете видеть, что внешние атомы — это атомы водорода и атомы кислорода.
Эти атомы водорода и кислорода образуют дуплет и октет соответственно и поэтому стабильны.
Дополнительно на шаге 1 мы рассчитали общее количество валентных электронов, присутствующих в молекуле HCOOH.
Молекула HCOOH имеет в общей сложности 18 валентных электронов , и все эти валентные электроны используются на приведенной выше диаграмме HCOOH.
Следовательно, больше нет пар электронов, которые можно было бы удерживать на центральном атоме.
Итак, теперь давайте перейдем к следующему шагу.
Шаг 5: Проверьте октет центрального атома. Если у него нет октета, переместите неподеленную пару, чтобы сформировать двойную или тройную связь.
На этом этапе вам нужно проверить, стабилен ли центральный атом углерода (С) или нет.
Чтобы проверить стабильность центрального атома углерода (С), нам нужно проверить, образует ли он октет или нет.
К сожалению, атом углерода здесь не образует октет. Он имеет всего 6 электронов и нестабилен.
Теперь, чтобы сделать этот атом углерода стабильным, вам нужно сдвинуть электронную пару внешнего атома кислорода так, чтобы у атома углерода могло быть 8 электронов (т.е. один октет).
После перемещения этой пары электронов атом углерода получит еще 2 электрона, и, таким образом, общее количество электронов станет 8.
На изображении выше вы можете видеть, что атом углерода образует октет, потому что у него 8 электронов.
Теперь перейдем к последнему шагу, чтобы проверить, стабильна ли структура Льюиса HCOOH или нет.
Шаг 6: Проверьте стабильность структуры Льюиса
Теперь вы подошли к последнему шагу, на котором вам необходимо проверить стабильность структуры Льюиса HCOOH.
Устойчивость структуры Льюиса можно проверить, используя формальное понятие заряда .
Короче говоря, теперь мы должны найти формальный заряд атомов углерода (C), водорода (H) и кислорода (O), присутствующих в молекуле HCOOH.
Для расчета формального налога необходимо использовать следующую формулу:
Формальный заряд = Валентные электроны – (Связывающие электроны)/2 – Несвязывающие электроны
Вы можете увидеть количество связывающих и несвязывающих электронов для каждого атома молекулы HCOOH на изображении ниже.
Для атома водорода (H):
Валентный электрон = 1 (потому что водород находится в группе 1)
Связывающие электроны = 2
Несвязывающие электроны = 0
Для атома углерода (С):
Валентные электроны = 4 (потому что углерод находится в группе 14)
Связывающие электроны = 8
Несвязывающие электроны = 0
Для атома кислорода (О):
Валентные электроны = 6 (потому что кислород находится в группе 16)
Связывающие электроны = 4
Несвязывающие электроны = 4
| Официальное обвинение | «=» | валентные электроны | – | (Связывание электронов)/2 | – | Несвязывающие электроны | ||
| ЧАС | «=» | 1 | – | 2/2 | – | 0 | «=» | 0 |
| ПРОТИВ | «=» | 4 | – | 8/2 | – | 0 | «=» | 0 |
| Ой | «=» | 6 | – | 4/2 | – | 4 | «=» | 0 |
Из приведенных выше расчетов формального заряда вы можете видеть, что атомы углерода (C), водорода (H), а также кислорода (O) имеют «нулевой» формальный заряд.
Это указывает на то, что указанная выше структура Льюиса HCOOH стабильна и дальнейших изменений в указанной выше структуре HCOOH нет.
В приведенной выше точечной структуре Льюиса HCOOH вы также можете представить каждую пару связывающих электронов (:) как одинарную связь (|). В результате получится следующая структура Льюиса HCOOH.
Надеюсь, вы полностью поняли все шаги, описанные выше.
Для большей практики и лучшего понимания вы можете попробовать другие структуры Льюиса, перечисленные ниже.
Попробуйте (или хотя бы посмотрите) эти структуры Льюиса для лучшего понимания: