Итак, вы уже видели изображение выше, верно?
Позвольте мне кратко объяснить изображение выше.
Структура Льюиса HNO3 (азотной кислоты) имеет атом азота (N) в центре, окруженный двумя атомами кислорода (O) и группой OH. Между атомом азота (N) и атомом кислорода (О) имеется одна двойная связь, а остальные атомы имеют одинарную связь.
Если вы ничего не поняли из приведенного выше изображения структуры Льюиса HNO3 (азотной кислоты), оставайтесь со мной, и вы получите подробное пошаговое объяснение рисования структуры Льюиса HNO3 .
Итак, давайте перейдем к этапам рисования структуры Льюиса HNO3.
Шаги по рисованию структуры Льюиса HNO3
Шаг 1: Найдите общее количество валентных электронов в молекуле HNO3.
Чтобы найти общее количество валентных электронов в молекуле HNO3, сначала необходимо узнать количество валентных электронов, присутствующих в атоме водорода , атоме азота, 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, азота, а также кислорода с помощью таблицы Менделеева .
Сумма валентных электронов в молекуле HNO3
→ 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 азота:
Азот — элемент 15-й группы таблицы Менделеева. [2] Следовательно, валентные электроны, присутствующие в азоте, равны 5 .
Вы можете увидеть 5 валентных электронов, присутствующих в атоме азота, 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 HNO3 = валентные электроны, пожертвованные 1 атомом водорода + валентные электроны, подаренные 1 атомом азота + валентные электроны, подаренные 3 атомами кислорода = 1 + 5 + 6(3) = 24 .
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.)
Здесь данная молекула представляет собой HNO3 (азотную кислоту) и содержит атом водорода (H), атом азота (N) и атомы кислорода (O).
Итак, согласно правилу, мы должны не допускать попадания водорода.
Теперь вы можете увидеть значения электроотрицательности атома азота (N) и атома кислорода (О) в таблице Менделеева выше.
Если сравнить значения электроотрицательности азота (N) и кислорода (О), то атом азота менее электроотрицательен .
Здесь атом азота (N) является центральным атомом, а атомы кислорода (O) — внешним атомом.
Шаг 3: Соедините каждый атом, поместив между ними пару электронов.
Теперь в молекуле HNO3 нужно разместить электронные пары между атомами кислорода (О) и водорода (Н), а также между атомами кислорода (О) и азота (N).
Это указывает на то, что эти атомы химически связаны друг с другом в молекуле HNO3.
Шаг 4: Сделайте внешние атомы стабильными
На этом этапе вам необходимо проверить стабильность внешних атомов.
Здесь на эскизе молекулы HNO3 видно, что внешние атомы — это атомы водорода и 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 HNO3.
Молекула HNO3 имеет в общей сложности 24 валентных электрона , и все эти валентные электроны используются в приведенной выше диаграмме HNO3.
Следовательно, на центральном атоме азота больше нет электронных пар, которые можно было бы удерживать.
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 необходимо проверить, стабилен ли центральный атом азота (N) или нет.
Чтобы проверить стабильность центрального атома азота (N), нам нужно проверить, образует ли он октет или нет.
К сожалению, атом азота здесь не образует октет. Азот имеет всего 6 электронов и нестабилен.
Теперь, чтобы сделать этот атом азота стабильным, вам нужно сдвинуть электронную пару внешнего атома кислорода так, чтобы атом азота мог иметь 8 электронов (т.е. один октет).
После перемещения этой пары электронов центральный атом азота получит еще 2 электрона, и общее количество электронов станет, таким образом, равным 8.
На изображении выше вы можете видеть, что атом азота образует октет, потому что у него 8 электронов.
Теперь перейдем к последнему шагу — проверим, устойчива ли приведенная выше структура Льюиса или нет.
Шаг 6: Проверьте стабильность структуры Льюиса
Теперь вы подошли к последнему шагу, на котором вам необходимо проверить стабильность структуры Льюиса HNO3.
Устойчивость структуры Льюиса можно проверить, используя формальное понятие заряда .
Короче говоря, теперь нам нужно найти формальный заряд атомов водорода (H), азота (N) и кислорода (O), присутствующих в молекуле HNO3.
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 HNO3 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 азота (N):
Валентные электроны = 5 (потому что азот находится в группе 15)
Связывающие электроны = 8
Несвязывающие электроны = 0
Для атома кислорода с двойной связью (O):
Валентные электроны = 6 (потому что кислород находится в группе 16)
Связывающие электроны = 4
Несвязывающие электроны = 4
Для левого атома кислорода с одинарной связью (O):
Валентные электроны = 6 (потому что кислород находится в группе 16)
Связывающие электроны = 4
Несвязывающие электроны = 4
Для прямого атома кислорода (O) с одинарной связью:
Валентные электроны = 6 (потому что кислород находится в группе 16)
Связывающие электроны = 2
Несвязывающие электроны = 6
| Официальное обвинение | «=» | валентные электроны | – | (Связывание электронов)/2 | – | Несвязывающие электроны | ||
| ЧАС | «=» | 1 | – | 2/2 | – | 0 | «=» | 0 |
| НЕТ | «=» | 5 | – | 8/2 | – | 0 | «=» | +1 |
| О (двойной прыжок) | «=» | 6 | – | 4/2 | – | 4 | «=» | 0 |
| O (одинарная связь, слева) | «=» | 6 | – | 4/2 | – | 4 | «=» | 0 |
| О (одинарная связь, справа) | «=» | 6 | – | 2/2 | – | 6 | «=» | -1 |
Из приведенных выше расчетов формального заряда вы можете видеть, что атом азота (N) имеет заряд +1 , а атом кислорода с одинарной связью (который находится справа) имеет заряд -1 .
Итак, давайте сохраним эти заряды на соответствующих атомах молекулы HNO3.
Заряды +1 и -1 на рисунке выше аннулированы, и указанная выше точечная структура Льюиса HNO3 представляет собой стабильную структуру Льюиса.
В приведенной выше точечной структуре Льюиса HNO3 вы также можете представить каждую пару связывающих электронов (:) как одинарную связь (|). Это приведет к следующей структуре Льюиса HNO3.
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: