Итак, вы уже видели изображение выше, верно?
Позвольте мне кратко объяснить изображение выше.
Структура Льюиса SiO2 имеет в центре атом кремния (Si), окруженный двумя атомами кислорода (O). Между атомом кремния (Si) и каждым атомом кислорода (O) имеются две двойные связи. У двух атомов кислорода (O) есть две неподеленные пары.
Если вы ничего не поняли из приведенного выше изображения структуры Льюиса SiO2 (диоксида кремния), оставайтесь со мной, и вы получите подробное пошаговое объяснение того, как нарисовать структуру Льюиса SiO2 .
Итак, перейдем к этапам рисования структуры Льюиса SiO2.
Шаги по рисованию структуры Льюиса SiO2
Шаг 1: Найдите общее количество валентных электронов в молекуле SiO2.
Чтобы найти общее количество валентных электронов в молекуле SiO2 (диоксида кремния), сначала необходимо знать, какие валентные электроны присутствуют в атоме кремния , а также в атоме кислорода.
(Валентные электроны — это электроны, находящиеся на самой внешней орбите любого атома.)
Здесь я расскажу вам, как легко найти валентные электроны кремния, а также кислорода с помощью таблицы Менделеева .
Сумма валентных электронов в молекуле SiO2
→ Валентные электроны, отдаваемые атомом кремния:
Кремний — элемент 14 группы таблицы Менделеева. [1] Таким образом, валентные электроны, присутствующие в кремнии, равны 4 .
Вы можете увидеть 4 валентных электрона, присутствующих в атоме кремния, 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 молекуле SiO2 = валентные электроны, пожертвованные 1 атомом кремния + валентные электроны, подаренные 2 атомами кислорода = 4 + 6(2) = 16 .
Шаг 2: Выберите центральный атом
Чтобы выбрать центральный атом, надо помнить, что в центре остается наименее электроотрицательный атом.
Здесь данная молекула представляет собой SiO2 (диоксид кремния) и содержит атомы кремния (Si) и атомы кислорода (O).
Значения электроотрицательности атома кремния (Si) и атома кислорода (O) вы можете увидеть в таблице Менделеева выше.
Если сравнить значения электроотрицательности кремния (Si) и кислорода (О), то атом кремния менее электроотрицательен .
Здесь атом кремния (Si) является центральным атомом, а атомы кислорода (O) — внешними атомами.
Шаг 3: Соедините каждый атом, поместив между ними пару электронов.
Теперь в молекуле SiO2 мы должны разместить электронные пары между атомом кремния (Si) и атомами кислорода (O).
Это указывает на то, что кремний (Si) и кислород (O) химически связаны друг с другом в молекуле SiO2.
Шаг 4: Сделайте внешние атомы стабильными
На этом этапе вам необходимо проверить стабильность внешних атомов.
Здесь на эскизе молекулы SiO2 видно, что внешние атомы — это атомы кислорода.
Эти внешние атомы кислорода образуют октет и поэтому стабильны.
Дополнительно на шаге 1 мы рассчитали общее количество валентных электронов, присутствующих в молекуле SiO2.
Молекула SiO2 имеет в общей сложности 16 валентных электронов , и все эти валентные электроны используются в приведенной выше диаграмме SiO2.
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 необходимо проверить, стабилен ли центральный атом кремния (Si) или нет.
Чтобы проверить стабильность центрального атома кремния (Si), необходимо проверить, образует ли он октет.
К сожалению, атом кремния здесь не образует байт. Кремний имеет только 4 электрона и нестабилен.
Теперь, чтобы сделать этот атом кремния стабильным, вам нужно переместить электронную пару внешнего атома кислорода так, чтобы атом кремния мог иметь 8 электронов (т.е. один октет).
Но после перемещения пары электронов атом кремния все равно не образует октет, поскольку у него всего 6 электронов.
Опять же, нам нужно переместить лишнюю пару электронов от другого атома кислорода.
После перемещения этой пары электронов центральный атом кремния получит еще 2 электрона, и общее количество электронов станет, таким образом, равным 8.
На изображении выше вы можете видеть, что атом кремния образует байт.
Следовательно, атом кремния стабилен.
Теперь перейдем к последнему шагу, чтобы проверить, стабильна ли структура Льюиса SiO2 или нет.
Шаг 6: Проверьте стабильность структуры Льюиса
Теперь вы подошли к последнему шагу, на котором вам необходимо проверить стабильность льюисовской структуры SiO2.
Устойчивость структуры Льюиса можно проверить, используя формальное понятие заряда .
Короче говоря, теперь нам нужно найти формальный заряд атомов кремния (Si), а также атомов кислорода (O), присутствующих в молекуле SiO2.
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 SiO2 на изображении ниже.
Для атома кремния (Si):
Валентные электроны = 4 (потому что кремний 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 | ||
| Тис | «=» | 4 | – | 8/2 | – | 0 | «=» | 0 |
| Ой | «=» | 6 | – | 4/2 | – | 4 | «=» | 0 |
Из приведенных выше расчетов формального заряда видно, что атом кремния (Si), а также атом кислорода (O) имеют «нулевой» формальный заряд.
Это указывает на то, что указанная выше структура Льюиса SiO2 стабильна и дальнейших изменений в указанной выше структуре SiO2 нет.
В приведенной выше точечной структуре Льюиса SiO2 вы также можете представить каждую пару связывающих электронов (:) как одинарную связь (|). В результате получится следующая структура Льюиса SiO2.
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: