Итак, вы уже видели изображение выше, верно?
Позвольте мне кратко объяснить изображение выше.
Структура Льюиса C4H10 (бутан) имеет одинарную связь между атомами углерода-углерода (C), а также между атомом углерода (C) и атомом водорода (H). Четыре атома углерода (C) находятся в центре и окружены атомами водорода (H).
Если вы ничего не поняли из приведенного выше изображения структуры Льюиса C4H10, оставайтесь со мной, и вы получите подробное пошаговое объяснение того, как нарисовать структуру Льюиса C4H10 .
Итак, давайте перейдем к этапам рисования структуры Льюиса C4H10.
Шаги по рисованию структуры Льюиса C4H10
Шаг 1: Найдите общее количество валентных электронов в молекуле C4H10.
Чтобы найти общее количество валентных электронов в молекуле C4H10, сначала необходимо знать, сколько валентных электронов присутствует в атоме углерода, 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 углерода, а также водорода с помощью таблицы Менделеева.
Сумма валентных электронов в молекуле C4H10
→ Валентные электроны, отдаваемые атомом углерода:
Углерод — элемент 14-й группы таблицы Менделеева. [1] 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 водорода:
Водород — элемент 1 группы таблицы Менделеева. [2] 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.
Так,
Общее количество валентных электронов в молекуле C4H10 = валентные электроны, пожертвованные 4 атомами углерода + валентные электроны, подаренные 10 атомами водорода = 4(4) + 1(10) = 26 .
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 C4H10 (или бутан) и содержит атомы углерода (C) и атомы водорода (H).
Значения электроотрицательности атома углерода (C) и атома водорода (H) вы можете увидеть в таблице Менделеева выше.
Если сравнить значения электроотрицательности углерода (С) и водорода (Н), то атом водорода менее электроотрицательен. Но согласно правилу мы должны держать водород снаружи.
Здесь четыре атома углерода (C) являются центральным атомом, а атомы водорода (H) — внешними атомами.
Шаг 3: Соедините каждый атом, поместив между ними пару электронов.
Теперь в молекуле C4H10 нужно разместить пары электронов между атомами углерод-углерод и между атомами углерод-водород.
Это указывает на то, что эти атомы химически связаны друг с другом в молекуле C4H10.
Шаг 4: Сделайте внешние атомы стабильными
На этом этапе вам необходимо проверить стабильность внешних атомов.
Здесь на эскизе молекулы C4H10 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 молекуле C4H10.
Молекула C4H10 имеет в общей сложности 26 валентных электронов , и все эти валентные электроны используются в приведенной выше диаграмме C4H10.
Следовательно, больше нет пар электронов, которые можно было бы удерживать на центральных атомах.
Итак, теперь давайте перейдем к следующему шагу.
Шаг 5. Проверьте октет центрального атома.
На этом этапе вам нужно проверить, стабильны ли центральные атомы углерода (С).
Чтобы проверить стабильность центральных атомов углерода (С), нам нужно проверить, образуют ли они октет или нет.
На изображении выше вы можете видеть, что три атома углерода образуют октет. Это означает, что у них 8 электронов.
Таким образом, центральные атомы углерода стабильны.
Теперь перейдем к последнему шагу, чтобы проверить, стабильна ли структура Льюиса C4H10 или нет.
Шаг 6: Проверьте стабильность структуры Льюиса
Теперь вы подошли к последнему шагу, на котором вам необходимо проверить стабильность структуры Льюиса C4H10.
Устойчивость структуры Льюиса можно проверить, используя формальное понятие заряда .
Короче говоря, теперь нам нужно найти формальный заряд атомов углерода (C), а также атомов водорода (H), присутствующих в молекуле C4H10.
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 C4H10 на изображении ниже.
Для атома углерода (С):
Валентные электроны = 4 (потому что углерод находится в группе 14)
Связывающие электроны = 8
Несвязывающие электроны = 0
Для атома водорода (H):
Валентный электрон = 1 (потому что водород находится в группе 1)
Связывающие электроны = 2
Несвязывающие электроны = 0
| Официальное обвинение | «=» | валентные электроны | – | (Связывание электронов)/2 | – | Несвязывающие электроны | ||
| ПРОТИВ | «=» | 4 | – | 8/2 | – | 0 | «=» | 0 |
| ЧАС | «=» | 1 | – | 2/2 | – | 0 | «=» | 0 |
Из приведенных выше расчетов формального заряда вы можете видеть, что атомы углерода (C), а также атомы водорода (H) имеют «нулевой» формальный заряд.
Это указывает на то, что указанная выше структура Льюиса C4H10 стабильна и дальнейших изменений в указанной выше структуре C4H10 нет.
В приведенной выше точечной структуре Льюиса C4H10 вы также можете представить каждую пару связывающих электронов (:) как одинарную связь (|). В результате получится следующая структура Льюиса C4H10.
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: