Итак, вы уже видели изображение выше, верно?
Позвольте мне кратко объяснить изображение выше.
Структура Льюиса PO4 3- (фосфат-ион) имеет атом фосфора (P) в центре, окруженный четырьмя атомами кислорода (O). Между атомом фосфора (Р) и каждым атомом кислорода (О) имеется 1 двойная связь и 3 одинарные связи. У атома кислорода с двойной связью (O) имеются две неподеленные пары, а у атома кислорода с одинарной связью (O) — три неподеленные пары.
Если вы ничего не поняли из приведенного выше изображения структуры Льюиса PO4 3, то оставайтесь со мной, и вы получите подробное пошаговое объяснение рисования структуры Льюиса 3- иона PO4 .
Итак, перейдем к этапам рисования структуры Льюиса иона PO4 3 .
Шаги по рисованию PO4 3- структуры Льюиса
Шаг 1: Найдите общее количество валентных электронов в ионе PO4 3.
Чтобы найти общее количество валентных электронов в 3-ионе PO4 (фосфат-ионе), прежде всего необходимо знать, какие валентные электроны присутствуют в атоме фосфора, 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 фосфора, а также кислорода с помощью таблицы Менделеева .
Сумма валентных электронов в ионе PO4 3
→ Валентные электроны, отдаваемые атомом фосфора:
Фосфор — элемент 15-й группы таблицы Менделеева. [1] Следовательно, валентные электроны, присутствующие в фосфоре, равны 5 .
Вы можете увидеть 5 валентных электронов, присутствующих в атоме фосфора, 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 3- ионе PO4 = валентные электроны, пожертвованные 1 атомом фосфора + валентные электроны, пожертвованные 4 атомами кислорода + 3 дополнительных электрона добавляются за счет 3 отрицательных зарядов = 5 + 6(4) + 3 = 32 .
Шаг 2: Выберите центральный атом
Чтобы выбрать центральный атом, надо помнить, что в центре остается наименее электроотрицательный атом.
Здесь данный ион представляет собой 3-ион PO4 и содержит атомы фосфора (P) и атомы кислорода (O).
Значения электроотрицательности атома фосфора (P) и атома кислорода (O) вы можете увидеть в таблице Менделеева выше.
Если сравнить значения электроотрицательности фосфора (Р) и кислорода (О), то атом фосфора менее электроотрицательен .
Здесь атом фосфора (P) является центральным атомом, а атомы кислорода (O) — внешними атомами.
Шаг 3: Соедините каждый атом, поместив между ними пару электронов.
Теперь в молекуле РО4 нужно разместить электронные пары между атомом фосфора (Р) и атомами кислорода (О).
Это указывает на то, что фосфор (P) и кислород (O) химически связаны друг с другом в молекуле PO4.
Шаг 4: Сделайте внешние атомы стабильными
На этом этапе вам необходимо проверить стабильность внешних атомов.
Здесь на эскизе молекулы PO4 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 3- ионе PO4.
Ион PO4 3- имеет в общей сложности 32 валентных электрона , и все эти валентные электроны используются на диаграмме выше.
Следовательно, больше нет пар электронов, которые можно было бы удерживать на центральном атоме.
Итак, теперь давайте перейдем к следующему шагу.
Шаг 5: Проверьте стабильность структуры Льюиса
Теперь вы подошли к последнему шагу, на котором вам необходимо проверить стабильность структуры Льюиса 3- иона PO4.
Устойчивость структуры Льюиса можно проверить, используя формальное понятие заряда .
Короче говоря, теперь нам нужно найти формальный заряд атомов фосфора (P), а также атомов кислорода (O), присутствующих в молекуле PO4.
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 PO4 на изображении ниже.
Для атома фосфора (P):
Валентные электроны = 5 (потому что фосфор находится в группе 15)
Связывающие электроны = 8
Несвязывающие электроны = 0
Для атома кислорода (О):
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 | ||
| П. | «=» | 5 | – | 8/2 | – | 0 | «=» | +1 |
| Ой | «=» | 6 | – | 2/2 | – | 6 | «=» | -1 |
Из приведенных выше формальных расчетов заряда вы можете видеть, что атом фосфора (P) имеет заряд +1 , а атом кислорода имеет заряд -1 .
Итак, давайте сохраним эти заряды на соответствующих атомах молекулы PO4.
На изображении выше видно, что структура Льюиса PO4 нестабильна.
Поэтому нам нужно минимизировать эти заряды, переместив пару электронов от атома кислорода к атому фосфора.
После перемещения электронной пары от атома кислорода к атому фосфора заряды фосфора и атома кислорода становятся равными нулю. И это более стабильная структура Льюиса. (см. изображение ниже).
На атомах кислорода остаются три заряда -ve , что дает формальный заряд -3 на молекуле PO4.
Общий заряд -3 молекулы PO4 показан на изображении ниже.
В приведенной выше точечной структуре Льюиса 3-иона PO4 вы также можете представить каждую пару связывающих электронов (:) как одинарную связь (|). Это даст вам следующую структуру Льюиса 3-иона PO4.
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: