Итак, вы уже видели изображение выше, верно?
Позвольте мне кратко объяснить изображение выше.
Структура NO2-Льюиса имеет в центре атом азота (N), окруженный двумя атомами кислорода (O). Между атомом азота (N) и каждым атомом кислорода (О) имеется 1 двойная связь и 1 одинарная связь. На односвязном атоме кислорода (О) имеется формальный заряд -1.
Если вы ничего не поняли из приведенного выше изображения структуры NO2-Льюиса, оставайтесь со мной, и вы получите подробное пошаговое объяснение рисования структуры Льюиса иона NO2-Льюиса .
Итак, перейдем к этапам рисования структуры Льюиса иона NO2.
Этапы рисования структуры NO2-Льюиса
Шаг 1: Найдите общее количество валентных электронов в ионе NO2.
Чтобы найти общее количество валентных электронов в ионе NO2, сначала необходимо знать, какие валентные электроны присутствуют в атоме азота, 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 азота, а также кислорода с помощью таблицы Менделеева .
Сумма валентных электронов в ионе NO2
→ Валентные электроны, отдаваемые атомом азота:
Азот — элемент 15-й группы таблицы Менделеева. [1] 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. [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 NO2 = валентные электроны, пожертвованные 1 атомом азота + валентные электроны, подаренные 2 атомами кислорода + 1 дополнительный электрон добавляется за счет 1 отрицательного заряда = 5 + 6(2) + 1 = 18 .
Шаг 2: Выберите центральный атом
Чтобы выбрать центральный атом, надо помнить, что в центре остается наименее электроотрицательный атом.
Здесь данный ион является ионом NO2- и содержит атомы азота (N) и атомы кислорода (О).
Значения электроотрицательности атома азота (N) и атома кислорода (О) вы можете увидеть 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) — внешними атомами.
Шаг 3: Соедините каждый атом, поместив между ними пару электронов.
Теперь в молекуле NO2 нужно разместить электронные пары между атомом азота (N) и атомами кислорода (О).
Это указывает на то, что азот (N) и кислород (О) химически связаны друг с другом в молекуле NO2.
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 NO2 видно, что внешние атомы — это атомы кислорода.
Эти внешние атомы кислорода образуют октет и поэтому стабильны.
Дополнительно на этапе 1 мы рассчитали общее количество валентных электронов, присутствующих в ионе NO2-.
Ион NO2- имеет в общей сложности 18 валентных электронов , из них только 16 валентных электронов используются на диаграмме выше.
Таким образом, количество оставшихся электронов = 18 – 16 = 2 .
Вам нужно разместить эти 2 электрона на центральном атоме азота на схеме молекулы NO2 выше.
Теперь 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 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 переместить электронную пару от внешнего атома кислорода, чтобы атом азота стал более стабильным.
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 этапу, на котором вам необходимо проверить стабильность структуры Льюиса NO2.
Устойчивость структуры Льюиса можно проверить, используя формальное понятие заряда .
Короче говоря, теперь нам нужно найти формальный заряд атома азота (N), а также атомов кислорода (O), присутствующих в молекуле NO2.
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 NO2 на изображении ниже.
Для атома азота (N):
Валентные электроны = 5 (потому что азот находится в группе 15)
Связывающие электроны = 6
Несвязывающие электроны = 2
Для атома кислорода с одинарной связью (O):
Валентные электроны = 6 (потому что кислород находится в группе 16)
Связывающие электроны = 2
Несвязывающие электроны = 6
Для атома кислорода с двойной связью (O):
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 | ||
| НЕТ | «=» | 5 | – | 6/2 | – | 2 | «=» | 0 |
| О (одинарная связь) | «=» | 6 | – | 2/2 | – | 6 | «=» | -1 |
| О (двойной прыжок) | «=» | 6 | – | 4/2 | – | 4 | «=» | 0 |
Из приведенных выше расчетов формального заряда вы можете видеть, что атом кислорода с одинарной связью (O) имеет заряд -1 , а остальные атомы имеют заряд 0 .
Итак, давайте сохраним эти заряды на соответствующих атомах молекулы NO2.
Общий заряд -1 молекулы NO2 показан на изображении ниже.
В приведенной выше точечной структуре Льюиса иона NO2 вы также можете представить каждую пару связывающих электронов (:) как одинарную связь (|). Это даст вам следующую структуру Льюиса иона NO2.
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: