Итак, вы уже видели изображение выше, верно?
Позвольте мне кратко объяснить изображение выше.
Структура Льюиса NO3- (нитрат-ион) имеет атом азота (N) в центре, окруженный тремя атомами кислорода (O). Между атомом азота (N) и каждым атомом кислорода (О) имеется 1 двойная связь и 2 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 NO3-Льюиса, оставайтесь со мной, и вы получите подробное пошаговое объяснение рисования структуры Льюиса NO3- .
Итак, давайте перейдем к этапам рисования структуры Льюиса NO3-.
Этапы рисования структуры NO3-Льюиса
Шаг 1: Найдите общее количество валентных электронов в ионе NO3.
Чтобы найти общее количество валентных электронов в ионе NO3- (нитрат-ионе), прежде всего необходимо знать, какие валентные электроны присутствуют в атоме азота, 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 азота, а также кислорода с помощью таблицы Менделеева .
Сумма валентных электронов в ионе NO3
→ Валентные электроны, отдаваемые атомом азота:
Азот — элемент 15-й группы таблицы Менделеева. [1] Следовательно, валентные электроны, присутствующие в азоте, равны 5 .
Вы можете увидеть 5 валентных электронов, присутствующих в атоме азота, 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 ионе NO3 = валентные электроны, пожертвованные 1 атомом азота + валентные электроны, подаренные 3 атомами кислорода + 1 дополнительный электрон, добавленный за счет 1 отрицательного заряда = 5 + 6(3) + 1 = 24 .
Шаг 2: Выберите центральный атом
Чтобы выбрать центральный атом, надо помнить, что в центре остается наименее электроотрицательный атом.
Здесь данный ион является ионом NO3- и содержит атомы азота (N) и атомы кислорода (О).
Значения электроотрицательности атома азота (N) и атома кислорода (О) вы можете увидеть в таблице Менделеева выше.
Если сравнить значения электроотрицательности азота (N) и кислорода (О), то атом азота менее электроотрицательен .
Здесь атом азота (N) является центральным атомом, а атомы кислорода (O) — внешними атомами.
Шаг 3: Соедините каждый атом, поместив между ними пару электронов.
Теперь в молекуле NO3 нужно разместить электронные пары между атомом азота (N) и атомами кислорода (О).
Это указывает на то, что азот (N) и кислород (О) химически связаны друг с другом в молекуле NO3.
Шаг 4: Сделайте внешние атомы стабильными
На этом этапе вам необходимо проверить стабильность внешних атомов.
Здесь на эскизе молекулы NO3 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 ионе NO3-.
Ион NO3- 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.
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 необходимо проверить, стабилен ли центральный атом азота (N) или нет.
Чтобы проверить стабильность центрального атома азота (N), нам нужно проверить, образует ли он октет или нет.
К сожалению, атом азота здесь не образует октет. Азот имеет всего 6 электронов и нестабилен.
Теперь, чтобы сделать этот атом азота стабильным, вам нужно сдвинуть электронную пару внешнего атома кислорода так, чтобы атом азота мог иметь 8 электронов (т.е. один октет).
После перемещения этой пары электронов центральный атом азота получит еще 2 электрона, и общее количество электронов станет, таким образом, равным 8.
На изображении выше вы можете видеть, что атом азота 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 NO3-.
Устойчивость структуры Льюиса можно проверить, используя формальное понятие заряда .
Короче говоря, теперь нам необходимо найти формальный заряд атомов азота (N), а также атомов кислорода (О), присутствующих в молекуле NO3.
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 иона NO3 на изображении ниже.
Для атома азота (N):
Валентные электроны = 5 (потому что азот находится в группе 15)
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 атома кислорода с одинарной связью (O):
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 | ||
| НЕТ | «=» | 5 | – | 8/2 | – | 0 | «=» | +1 |
| О (двойной прыжок) | «=» | 6 | – | 4/2 | – | 4 | «=» | 0 |
| О (одинарная связь) | «=» | 6 | – | 2/2 | – | 6 | «=» | -1 |
| О (одинарная связь) | «=» | 6 | – | 2/2 | – | 6 | «=» | -1 |
Из приведенных выше расчетов формального заряда вы можете видеть, что атом азота (N) имеет заряд +1 , а атом кислорода с одинарной связью (O) имеет заряд -1 .
Итак, давайте сохраним эти заряды на соответствующих атомах молекулы NO3.
Заряды +1 и -1 на диаграмме выше нейтрализуются, и на диаграмме выше остается только заряд -1 , в результате чего на молекуле NO3 образуется формальный заряд -1 .
Общий заряд -1 молекулы NO3 показан на изображении ниже.
В приведенной выше точечной структуре Льюиса иона NO3 вы также можете представить каждую пару связывающих электронов (:) как одинарную связь (|). Это даст вам следующую структуру Льюиса иона NO3.
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: