Итак, вы уже видели изображение выше, верно?
Позвольте мне кратко объяснить изображение выше.
Структура Льюиса H3O+ имеет атом кислорода (O) в центре, окруженный тремя атомами водорода (H). Между атомом кислорода (О) и каждым атомом водорода (Н) имеется 3 одинарные связи. У атома кислорода (О) имеется 1 неподеленная пара. Атом кислорода (О) имеет формальный заряд +1.
Если вы ничего не поняли из приведенного выше изображения структуры Льюиса H3O+, оставайтесь со мной, и вы получите подробное пошаговое объяснение того, как нарисовать структуру Льюиса иона H3O+ .
Итак, перейдем к этапам рисования структуры Льюиса иона H3O+.
Шаги по рисованию структуры Льюиса H3O+
Шаг 1: Найдите общее количество валентных электронов в ионе H3O+.
Чтобы найти общее количество валентных электронов в ионе H3O+, сначала необходимо знать, сколько валентных электронов присутствует в атоме кислорода, а также в атоме водорода.
(Валентные электроны — это электроны, находящиеся на самой внешней орбите любого атома.)
Здесь я расскажу вам, как легко найти валентные электроны кислорода, а также водорода с помощью таблицы Менделеева.
Сумма валентных электронов в ионе H3O+
→ 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 кислорода:
Кислород — элемент 16-й группы таблицы Менделеева. [2] 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 ионе H3O+ = валентные электроны, пожертвованные 3 атомами водорода + валентные электроны, подаренные 1 атомом кислорода – 1 (из-за заряда +ve) = 1(3) + 6 – 1 = 8 .
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 данный ион является ионом H3O+ и содержит атомы водорода (H) и атом кислорода (O).
Значения электроотрицательности атома водорода (H) и атома кислорода (O) вы можете увидеть в таблице Менделеева выше.
Если сравнить значения электроотрицательности водорода (Н) и кислорода (О), то атом водорода менее электроотрицательен . Но согласно правилу мы должны держать водород снаружи.
Здесь атом кислорода (O) является центральным атомом, а атомы водорода (H) — внешними атомами.
Шаг 3: Соедините каждый атом, поместив между ними пару электронов.
Теперь в молекуле H3O нужно разместить электронные пары между атомом кислорода (О) и атомами водорода (Н).
Это указывает на то, что кислород (О) и водород (Н) химически связаны друг с другом в молекуле H3O.
Шаг 4: Сделайте внешние атомы стабильными. Поместите оставшуюся пару валентных электронов на центральный атом.
На этом этапе вам необходимо проверить стабильность внешних атомов.
Здесь на эскизе молекулы H3O видно, что внешние атомы — это атомы водорода.
Эти внешние атомы водорода образуют дуплет и поэтому стабильны.
Дополнительно на шаге 1 мы рассчитали общее количество валентных электронов, присутствующих в ионе H3O+.
Ион H3O+ имеет всего 8 валентных электронов , из них на диаграмме выше используются только 6 валентных электронов .
Таким образом, количество оставшихся электронов = 8 – 6 = 2 .
Вам нужно разместить эти 2 электрона на центральном атоме кислорода на приведенной выше схеме молекулы H3O.
Теперь перейдем к следующему шагу.
Шаг 5. Проверьте октет центрального атома.
На этом этапе вам необходимо проверить, стабилен ли центральный атом кислорода (O) или нет.
Чтобы проверить стабильность центрального атома кислорода (О), нам нужно проверить, образует ли он октет или нет.
На изображении выше вы можете видеть, что атом кислорода образует октет. Это означает, что у него 8 электронов.
Итак, центральный атом кислорода стабилен.
Теперь перейдем к последнему шагу, чтобы проверить, стабильна ли структура Льюиса H3O или нет.
Шаг 6: Проверьте стабильность структуры Льюиса
Теперь вы подошли к последнему шагу, на котором вам необходимо проверить стабильность структуры Льюиса H3O.
Устойчивость структуры Льюиса можно проверить, используя формальное понятие заряда .
Короче говоря, теперь нам нужно найти формальный заряд атомов кислорода (O), а также атомов водорода (H), присутствующих в молекуле H3O.
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 H3O 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 кислорода (О):
Валентные электроны = 6 (потому что кислород находится в группе 16)
Связывающие электроны = 6
Несвязывающие электроны = 2
| Официальное обвинение | «=» | валентные электроны | – | (Связывание электронов)/2 | – | Несвязывающие электроны | ||
| ЧАС | «=» | 1 | – | 2/2 | – | 0 | «=» | 0 |
| Ой | «=» | 6 | – | 6/2 | – | 2 | «=» | +1 |
Из приведенных выше формальных расчетов заряда вы можете видеть, что атом кислорода (O) имеет заряд +1 , а атомы водорода имеют заряд 0 .
Итак, давайте сохраним эти заряды на соответствующих атомах молекулы H3O.
Общий заряд +1 на молекуле H3O показан на изображении ниже.
В приведенной выше точечной структуре Льюиса иона H3O+ вы также можете представить каждую пару связывающих электронов (:) как одинарную связь (|). Это даст вам следующую структуру Льюиса иона H3O+.
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: