Итак, вы уже видели изображение выше, верно?
Позвольте мне кратко объяснить изображение выше.
Структура FCN Льюиса имеет атом углерода (C) в центре, окруженный атомом фтора (F) и атомом азота (N). Между углеродом (C) и фтором (F) имеется одна одинарная связь, а между углеродом (C) и азотом (N) — одна тройная связь.
Если вы ничего не поняли из приведенного выше изображения структуры Льюиса молекулы FCN, оставайтесь со мной, и вы получите подробное пошаговое объяснение рисования структуры Льюиса молекулы FCN.
Итак, давайте перейдем к этапам построения структуры Льюиса FCN.
Шаги по рисованию структуры FCN Льюиса
Шаг 1: Найдите общее количество валентных электронов в молекуле FCN.
Чтобы найти общее количество валентных электронов в молекуле FCN, сначала необходимо знать, какие валентные электроны присутствуют в атоме фтора, 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 фтора, углерода, а также азота с помощью таблицы Менделеева.
Суммарное количество валентных электронов в молекуле FCN
→ Валентные электроны, отдаваемые атомом фтора:
Флюорит — элемент 17 группы таблицы Менделеева. [1] Следовательно, валентный электрон, присутствующий во флюорите, равен 7 .
Вы можете увидеть семь валентных электронов, присутствующих в атоме фтора, 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 молекуле FCN = валентные электроны, пожертвованные 1 атомом фтора + валентные электроны, подаренные 1 атомом углерода + валентные электроны, подаренные 1 атомом азота = 7 + 4 + 5 = 16 .
Шаг 2: Выберите центральный атом
Чтобы выбрать центральный атом, надо помнить, что в центре остается наименее электроотрицательный атом.
Теперь данная молекула представляет собой FCN и содержит один атом фтора (F), один атом углерода (С) и один атом азота (N).
Значения электроотрицательности атома фтора (F), атома углерода (C) и атома азота (N) вы можете увидеть в таблице Менделеева выше.
Если сравнить значения электроотрицательности атома фтора (F), атома углерода (С) и атома азота (N), то атом углерода менее электроотрицательен .
Здесь атом углерода (C) является центральным атомом, а атом фтора (F) и атом азота (N) — внешними атомами.
Шаг 3: Соедините каждый атом, поместив между ними пару электронов.
Теперь в молекуле FCN нужно разместить электронные пары между атомом фтора (F), атомом углерода (С) и атомом азота (N).
Это указывает на то, что атом фтора (F), атом углерода (C) и атом азота (N) химически связаны друг с другом в молекуле FCN.
Шаг 4: Сделайте внешние атомы стабильными
На этом этапе вам необходимо проверить стабильность внешних атомов.
Здесь, на эскизе молекулы FCN, вы можете видеть, что внешние атомы — это атом фтора и атом азота.
Эти внешние атомы фтора и азота образуют октет и поэтому стабильны.
Дополнительно на этапе 1 мы рассчитали общее количество валентных электронов, присутствующих в молекуле FCN.
Молекула FCN имеет всего 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: Здесь у вас есть 2 варианта. Вы можете переместить электронную пару фтора или азота. Но галогены обычно образуют одинарную связь. Поэтому здесь вам нужно переместить электронную пару 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.
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 FCN или нет.
Шаг 6: Проверьте стабильность структуры Льюиса
Теперь вы подошли к последнему шагу, на котором вам необходимо проверить стабильность структуры Льюиса молекулы FCN.
Устойчивость структуры Льюиса можно проверить, используя формальное понятие заряда .
Короче говоря, теперь нам нужно найти формальный заряд атомов фтора (F), углерода (C) и азота (N), присутствующих в молекуле FCN.
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 FCN на изображении ниже.
Для атома фтора (F):
Валентные электроны = 7 (потому что фтор находится в 17-й группе)
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 | ||
| Ф | «=» | 7 | – | 2/2 | – | 6 | «=» | 0 |
| ПРОТИВ | «=» | 4 | – | 8/2 | – | 0 | «=» | 0 |
| НЕТ | «=» | 5 | – | 6/2 | – | 2 | «=» | 0 |
Из приведенных выше расчетов формального заряда вы можете видеть, что атом фтора (F), атом углерода (C), а также атом азота (N) имеют «нулевой» формальный заряд.
Это указывает на то, что указанная выше структура Льюиса FCN стабильна и дальнейших изменений в указанной выше структуре FCN нет.
В приведенной выше точечной структуре Льюиса FCN вы также можете представить каждую пару связывающих электронов (:) как одинарную связь (|). Это приведет к следующей структуре Льюиса FCN.
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: