Итак, вы уже видели изображение выше, верно?
Позвольте мне кратко объяснить изображение выше.
Структура OCN-Льюиса имеет атом углерода (C) в центре, окруженный атомом кислорода (O) и атомом азота (N). Между углеродом (С) и кислородом (О) имеется одна одинарная связь, а между углеродом (С) и азотом (N) — одна тройная связь. Атом кислорода (О) имеет формальный заряд -1.
Если вы ничего не поняли из приведенного выше изображения структуры Льюиса OCN-иона (цианат-иона), то оставайтесь со мной, и вы получите подробное пошаговое объяснение рисования структуры Льюиса OCN-иона .
Итак, перейдем к этапам рисования структуры Льюиса OCN-иона.
Шаги по рисованию структуры OCN-Льюиса
Шаг 1: Найдите общее количество валентных электронов в ионе OCN.
Чтобы найти общее количество валентных электронов в OCN-ионе (цианат-ионе), сначала необходимо знать валентные электроны, присутствующие в атоме кислорода , атоме углерода, а также атоме азота.
(Валентные электроны — это электроны, находящиеся на самой внешней орбите любого атома.)
Здесь я расскажу вам, как легко найти валентные электроны кислорода, углерода, а также азота с помощью таблицы Менделеева .
Общее количество валентных электронов в ионе OCN
→ Валентные электроны, отдаваемые атомом кислорода:
Кислород — элемент 16-й группы таблицы Менделеева. [1] Следовательно, валентные электроны, присутствующие в кислороде, равны 6 .
Вы можете увидеть 6 валентных электронов, присутствующих в атоме кислорода, как показано на изображении выше.
→ Валентные электроны, отдаваемые атомом углерода:
Углерод — элемент 14-й группы таблицы Менделеева. [2] 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 азота:
Азот — элемент 15-й группы таблицы Менделеева. [3] Следовательно, валентные электроны, присутствующие в азоте, равны 5 .
Вы можете увидеть 5 валентных электронов, присутствующих в атоме азота, как показано на изображении выше.
Так,
Общее количество валентных электронов в ионе OCN = валентные электроны, пожертвованные 1 атомом кислорода + валентные электроны, подаренные 1 атомом углерода + валентные электроны, подаренные 1 атомом азота + 1 дополнительный электрон, добавленный из-за 1 отрицательного заряда = 6 + 4 + 5 + 1 = 16 .
Шаг 2: Выберите центральный атом
Чтобы выбрать центральный атом, надо помнить, что в центре остается наименее электроотрицательный атом.
Теперь данная молекула представляет собой OCN и содержит один атом кислорода (О), один атом углерода (С) и один атом азота (N).
Значения электроотрицательности атома кислорода (O), атома углерода (C) и атома азота (N) можно увидеть в таблице Менделеева выше.
Если сравнить значения электроотрицательности атома кислорода (О), атома углерода (С) и атома азота (N), то атом углерода менее электроотрицательен .
Здесь атом углерода (С) является центральным атомом, а атом кислорода (О) и атом азота (N) — внешними атомами.
Шаг 3: Соедините каждый атом, поместив между ними пару электронов.
Теперь в молекуле OCN нужно разместить электронные пары между атомом кислорода (О), атомом углерода (С) и атомом азота (N).
Это указывает на то, что атом кислорода (О), атом углерода (С) и атом азота (N) химически связаны друг с другом в молекуле OCN.
Шаг 4: Сделайте внешние атомы стабильными
На этом этапе вам необходимо проверить стабильность внешних атомов.
Здесь, на эскизе молекулы OCN, вы можете видеть, что внешние атомы — это атом кислорода и атом азота.
Эти внешние атомы кислорода и азота образуют октет и поэтому стабильны.
Дополнительно на этапе 1 мы рассчитали общее количество валентных электронов, присутствующих в OCN-ионе.
Ион OCN имеет в общей сложности 16 валентных электронов , 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 октет центрального атома. Если у него нет октета, переместите неподеленную пару, чтобы сформировать двойную или тройную связь.
На этом этапе вам нужно проверить, стабилен ли центральный атом углерода (С) или нет.
Чтобы проверить стабильность центрального атома углерода (С), нам нужно проверить, образует ли он октет или нет.
К сожалению, атом углерода здесь не образует октет. У углерода всего 4 электрона, и он нестабилен.
Теперь, чтобы сделать этот атом углерода стабильным, вам нужно сдвинуть электронную пару внешнего атома азота так, чтобы у атома углерода могло быть 8 электронов (т.е. один октет).
(Примечание: помните, что вам нужно переместить электронную пару атома, который менее электроотрицательен.
Действительно, менее электроотрицательный атом имеет большую склонность отдавать электроны.
Вот если сравнить атом азота и атом кислорода, то атом азота менее электроотрицательный.
Значит нужно переместить электронную пару атома азота.)
Но после перемещения пары электронов атом углерода все равно не образует октет, поскольку у него всего 6 электронов.
Опять же, нам нужно переместить лишнюю пару электронов только от атома азота. (Потому что азот менее электроотрицательен, чем кислород.)
После перемещения этой пары электронов центральный атом углерода получит еще 2 электрона, и общее количество электронов станет, таким образом, равным 8.
На изображении выше вы можете видеть, что атом углерода образует октет.
И поэтому атом углерода стабилен.
Теперь перейдем к последнему шагу, чтобы проверить, стабильна ли структура Льюиса OCN или нет.
Шаг 6: Проверьте стабильность структуры Льюиса
Теперь вы подошли к последнему шагу, на котором вам необходимо проверить стабильность структуры Льюиса молекулы OCN.
Устойчивость структуры Льюиса можно проверить, используя формальное понятие заряда .
Короче говоря, теперь нам необходимо найти формальный заряд атомов кислорода (О), углерода (С) и азота (N), присутствующих в молекуле OCN.
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 OCN на изображении ниже.
Для атома кислорода (О):
Валентные электроны = 6 (потому что кислород находится в группе 16)
Связывающие электроны = 2
Несвязывающие электроны = 6
Для атома углерода (С):
Валентные электроны = 4 (потому что углерод находится в группе 14)
Связывающие электроны = 8
Несвязывающие электроны = 0
Для атома азота (N):
Валентные электроны = 5 (потому что азот находится в группе 15)
Связывающие электроны = 6
Несвязывающие электроны = 2
| Официальное обвинение | «=» | валентные электроны | – | (Связывание электронов)/2 | – | Несвязывающие электроны | ||
| Ой | «=» | 6 | – | 2/2 | – | 6 | «=» | -1 |
| ПРОТИВ | «=» | 4 | – | 8/2 | – | 0 | «=» | 0 |
| НЕТ | «=» | 5 | – | 6/2 | – | 2 | «=» | 0 |
Из приведенных выше формальных расчетов заряда вы можете видеть, что атом кислорода (O) имеет заряд -1 , в то время как другие атомы имеют заряд 0 .
Итак, давайте сохраним эти заряды на соответствующих атомах молекулы OCN.
Общий заряд -1 молекулы OCN показан на изображении ниже.
В приведенной выше точечной структуре Льюиса иона OCN вы также можете представить каждую пару связывающих электронов (:) как одинарную связь (|). Сделав это, вы получите следующую структуру Льюиса OCN-иона.
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: