Итак, вы уже видели изображение выше, верно?
Позвольте мне кратко объяснить изображение выше.
Структура Льюиса HCN имеет атом углерода (C) в центре, окруженный атомом водорода (H) и атомом кислорода (O). Между атомами углерода (С) и азота (N) существует тройная связь, а между атомами углерода (С) и водорода (Н) — одинарная. На атоме азота (N) имеется 1 свободный дублет.
Если вы ничего не поняли из приведенного выше изображения структуры Льюиса HCN, оставайтесь со мной, и вы получите подробное пошаговое объяснение рисования структуры Льюиса HCN .
Итак, давайте перейдем к этапам построения структуры Льюиса HCN.
Шаги по построению структуры Льюиса HCN
Шаг 1: Найдите общее количество валентных электронов в молекуле HCN.
Чтобы найти общее количество валентных электронов в молекуле HCN , прежде всего необходимо знать, какие валентные электроны присутствуют в атоме водорода , атоме углерода, а также атоме азота.
(Валентные электроны — это электроны, находящиеся на самой внешней орбите любого атома.)
Здесь я расскажу вам, как легко найти валентные электроны водорода, углерода, а также азота с помощью таблицы Менделеева .
Суммарное количество валентных электронов в молекуле HCN
→ 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 азота:
Азот — элемент 15-й группы таблицы Менделеева. [3] Следовательно, валентные электроны, присутствующие в азоте, равны 5 .
Вы можете увидеть 5 валентных электронов, присутствующих в атоме азота, как показано на изображении выше.
Так,
Общее количество валентных электронов в молекуле HCN = валентные электроны, пожертвованные 1 атомом водорода + валентные электроны, подаренные 1 атомом углерода + валентные электроны, подаренные 1 атомом азота = 1 + 4 + 5 = 10 .
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 HCN и содержит один атом водорода (H), один атом углерода (C) и один атом азота (N).
Итак, согласно правилу, мы должны не допускать попадания водорода.
Теперь вы можете увидеть значения электроотрицательности атома углерода (C) и атома азота (N) в таблице Менделеева выше.
Если сравнить значения электроотрицательности углерода (С) и азота (N), то атом углерода менее электроотрицательен .
Здесь атом углерода (C) является центральным атомом, а атом азота (N) — внешним атомом.
Шаг 3: Соедините каждый атом, поместив между ними пару электронов.
Теперь в молекуле HCN нужно разместить электронные пары между атомами углерода (С) и водорода (Н), а также между атомами углерода (С) и азота (N).
Это указывает на то, что эти атомы химически связаны друг с другом в молекуле HCN.
Шаг 4: Сделайте внешние атомы стабильными
На этом этапе вам необходимо проверить стабильность внешних атомов.
Здесь, на эскизе молекулы HCN, вы можете видеть, что внешние атомы — это атом водорода и атом азота.
Эти атомы водорода и азота образуют дуплет и октет соответственно и поэтому стабильны.
Дополнительно на этапе 1 мы рассчитали общее количество валентных электронов, присутствующих в молекуле HCN.
Молекула HCN имеет всего 10 валентных электронов , и все эти валентные электроны используются на приведенной выше диаграмме HCN.
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. У углерода всего 4 электрона, и он нестабилен.
Теперь, чтобы сделать этот атом углерода стабильным, вам нужно сдвинуть электронную пару внешнего атома азота так, чтобы у атома углерода могло быть 8 электронов (т.е. один октет).
Но после перемещения пары электронов атом углерода все равно не образует октет, поскольку у него всего 6 электронов.
Опять же, нам нужно отодвинуть лишнюю пару электронов от атома азота.
После перемещения этой пары электронов центральный атом углерода получит еще 2 электрона, и общее количество электронов станет, таким образом, равным 8.
На изображении выше вы можете видеть, что атом углерода образует октет.
И поэтому атом углерода стабилен.
Теперь перейдем к последнему шагу, чтобы проверить, стабильна ли структура Льюиса HCN или нет.
Шаг 6: Проверьте стабильность структуры Льюиса
Теперь вы подошли к последнему шагу, на котором вам необходимо проверить стабильность структуры Льюиса HCN.
Устойчивость структуры Льюиса можно проверить, используя формальное понятие заряда .
Короче говоря, теперь нам нужно найти формальный заряд атомов водорода (H), углерода (C) и азота (N), присутствующих в молекуле HCN.
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 HCN 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 азота (N):
Валентные электроны = 5 (потому что азот находится в группе 15)
Связывающие электроны = 6
Несвязывающие электроны = 2
| Официальное обвинение | «=» | валентные электроны | – | (Связывание электронов)/2 | – | Несвязывающие электроны | ||
| ЧАС | «=» | 1 | – | 2/2 | – | 0 | «=» | 0 |
| ПРОТИВ | «=» | 4 | – | 8/2 | – | 0 | «=» | 0 |
| НЕТ | «=» | 5 | – | 6/2 | – | 2 | «=» | 0 |
Из приведенных выше расчетов формального заряда вы можете видеть, что атом водорода (H) , атом углерода (C) , а также атом азота (N) имеют «нулевой» формальный заряд » .
Это указывает на то, что указанная выше структура Льюиса HCN стабильна и дальнейших изменений в указанной выше структуре HCN нет.
В приведенной выше точечной структуре Льюиса HCN вы также можете представить каждую пару связывающих электронов (:) как одинарную связь (|). В результате получится следующая структура Льюиса HCN.
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: