Итак, вы уже видели изображение выше, верно?
Позвольте мне кратко объяснить изображение выше.
Структура HCO3-Льюиса имеет атом углерода (C) в центре, окруженный двумя атомами кислорода (O) и группой OH. Между атомом углерода (С) и атомом кислорода (О) имеется одна двойная связь, а остальные атомы имеют одинарную связь. На односвязном атоме кислорода (О) имеется формальный заряд -1.
Если вы ничего не поняли из приведенного выше изображения структуры HCO3-Льюиса, оставайтесь со мной, и вы получите подробное пошаговое объяснение рисования структуры Льюиса иона HCO3-Льюиса .
Итак, перейдем к этапам рисования структуры Льюиса иона HCO3.
Этапы построения структуры HCO3-Льюиса
Шаг 1: Найдите общее количество валентных электронов в ионе HCO3.
Чтобы найти общее количество валентных электронов в ионе HCO3, сначала необходимо узнать количество валентных электронов, присутствующих в атоме водорода , атоме углерода, а также атоме кислорода.
(Валентные электроны — это электроны, находящиеся на самой внешней орбите любого атома.)
Здесь я расскажу вам, как легко найти валентные электроны водорода, углерода, а также кислорода с помощью таблицы Менделеева.
Сумма валентных электронов в ионе HCO3-
→ Валентные электроны, отдаваемые атомом водорода:
Водород — элемент 1 группы таблицы Менделеева. [1] 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.
→ 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 кислорода:
Кислород — элемент 16-й группы таблицы Менделеева. [3] 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 HCO3- = валентные электроны, пожертвованные 1 атомом водорода + валентные электроны, подаренные 1 атомом углерода + валентные электроны, подаренные 3 атомами кислорода + 1 дополнительный электрон, добавленный из-за 1 отрицательного заряда = 1 + 4 + 6 ( 3) + 1 = 24 .
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.)
Здесь данная молекула — HCO3- и содержит атом водорода (H), атом углерода (C) и атомы кислорода (O).
Итак, согласно правилу, мы должны не допускать попадания водорода.
Теперь вы можете увидеть значения электроотрицательности атома углерода (С) и атома кислорода (О) в таблице Менделеева выше.
Если сравнить значения электроотрицательности углерода (С) и кислорода (О), то атом углерода менее электроотрицательен .
Здесь атом углерода (С) является центральным атомом, а атомы кислорода (О) — внешним атомом.
Шаг 3: Соедините каждый атом, поместив между ними пару электронов.
Теперь в молекуле HCO3 нужно разместить электронные пары между атомами кислорода (О) и водорода (Н), а также между атомами кислорода (О) и углерода (С).
Это указывает на то, что эти атомы химически связаны друг с другом в молекуле HCO3.
Шаг 4: Сделайте внешние атомы стабильными
На этом этапе вам необходимо проверить стабильность внешних атомов.
Здесь на эскизе молекулы HCO3 видно, что внешние атомы — это атомы водорода и кислорода.
Эти атомы водорода и кислорода образуют дуплет и октет соответственно и поэтому стабильны.
Дополнительно на шаге 1 мы рассчитали общее количество валентных электронов, присутствующих в ионе HCO3-.
Ион HCO3- имеет в общей сложности 24 валентных электрона , и все эти валентные электроны используются на диаграмме выше.
Следовательно, больше нет пар электронов, которые можно было бы удерживать на центральном атоме углерода.
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 6 электронов, и он нестабилен.
Теперь, чтобы сделать этот атом углерода стабильным, вам нужно сдвинуть электронную пару внешнего атома кислорода так, чтобы у атома углерода могло быть 8 электронов (т.е. один октет).
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, 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 шагу, на котором вам необходимо проверить стабильность структуры Льюиса HCO3.
Устойчивость структуры Льюиса можно проверить, используя формальное понятие заряда .
Короче говоря, теперь нам нужно найти формальный заряд атомов водорода (H), углерода (C) и кислорода (O), присутствующих в молекуле HCO3.
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 HCO3 на изображении ниже.
Для атома водорода (H):
Валентный электрон = 1 (потому что водород находится в группе 1)
Связывающие электроны = 2
Несвязывающие электроны = 0
Для атома углерода (С):
Валентные электроны = 4 (потому что углерод находится в группе 14)
Связывающие электроны = 8
Несвязывающие электроны = 0
Для атома кислорода с двойной связью (O):
Валентные электроны = 6 (потому что кислород находится в группе 16)
Связывающие электроны = 4
Несвязывающие электроны = 4
Для левого атома кислорода с одинарной связью (O):
Валентные электроны = 6 (потому что кислород находится в группе 16)
Связывающие электроны = 4
Несвязывающие электроны = 4
Для прямого атома кислорода (O) с одинарной связью:
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 | ||
| ЧАС | «=» | 1 | – | 2/2 | – | 0 | «=» | 0 |
| ПРОТИВ | «=» | 4 | – | 8/2 | – | 0 | «=» | 0 |
| О (двойной прыжок) | «=» | 6 | – | 4/2 | – | 4 | «=» | 0 |
| O (одинарная связь, слева) | «=» | 6 | – | 4/2 | – | 4 | «=» | 0 |
| О (одинарная связь, справа) | «=» | 6 | – | 2/2 | – | 6 | «=» | -1 |
Из приведенных выше расчетов заряда видно, что атом кислорода с одинарной связью (который находится справа) имеет заряд -1 , а остальные атомы имеют заряд 0 .
Итак, давайте сохраним эти заряды на соответствующих атомах молекулы HCO3.
Общий заряд -1 молекулы HCO3 показан на изображении ниже.
В приведенной выше точечной структуре Льюиса иона HCO3 вы также можете представить каждую пару связывающих электронов (:) как одинарную связь (|). Это даст вам следующую структуру Льюиса иона HCO3.
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: