Yukarıdaki görseli zaten gördünüz değil mi?
Yukarıdaki görseli kısaca açıklayayım.
HCO3-Lewis yapısının merkezinde iki oksijen (O) atomu ve bir OH grubu ile çevrelenmiş bir karbon (C) atomu bulunur. Karbon (C) atomu ile oksijen (O) atomu arasında 1 adet çift bağ bulunur, diğer atomların geri kalanında ise tek bağ bulunur. Tek bağlı oksijen atomunun (O) resmi yükü -1’dir.
HCO3-Lewis yapısının yukarıdaki görüntüsünden hiçbir şey anlamadıysanız, benimle kalın ve HCO3-Lewis iyonunun Lewis yapısının çizilmesine ilişkin ayrıntılı adım adım açıklamayı alacaksınız.
O halde HCO3-iyonunun Lewis yapısını çizme adımlarına geçelim.
HCO3-Lewis yapısını çizme adımları
Adım 1: HCO3-iyonundaki toplam değerlik elektronu sayısını bulun
Bir HCO3 iyonundaki toplam değerlik elektron sayısını bulmak için öncelikle hidrojen atomunda , karbon atomunda ve oksijen atomunda bulunan değerlik elektronlarını bilmeniz gerekir.
(Değerlik elektronları herhangi bir atomun en dış yörüngesinde bulunan elektronlardır.)
Burada size periyodik tabloyu kullanarak hidrojen, karbon ve oksijenin değerlik elektronlarını nasıl kolayca bulacağınızı anlatacağım.
HCO3- iyonundaki toplam değerlik elektronları
→ Hidrojen atomunun verdiği değerlik elektronları:
Hidrojen periyodik tablonun 1. grup elementidir. [1] Bu nedenle hidrojende bulunan değerlik elektronu 1’dir .
Yukarıdaki resimde gösterildiği gibi hidrojen atomunda yalnızca bir değerlik elektronunun bulunduğunu görebilirsiniz.
→ Karbon atomunun verdiği değerlik elektronları:
Karbon periyodik tablonun 14. grubunda yer alan bir elementtir. [2] Bu nedenle karbonda bulunan değerlik elektronları 4’tür .
Yukarıdaki resimde gösterildiği gibi karbon atomunda bulunan 4 değerlik elektronunu görebilirsiniz.
→ Oksijen atomunun verdiği değerlik elektronları:
Oksijen periyodik tablonun 16. grubunda yer alan bir elementtir. [3] Bu nedenle oksijende bulunan değerlik elektronları 6’dır .
Yukarıdaki resimde gösterildiği gibi oksijen atomunda bulunan 6 değerlik elektronunu görebilirsiniz.
Bu yüzden,
HCO3- iyonundaki toplam değerlik elektronları = 1 hidrojen atomu tarafından bağışlanan değerlik elektronları + 1 karbon atomu tarafından bağışlanan değerlik elektronları + 3 oksijen atomu tarafından bağışlanan değerlik elektronları + 1 negatif yük nedeniyle eklenen 1 ekstra elektron = 1 + 4 + 6 ( 3) + 1 = 24 .
Adım 2: Merkez atomu seçin
Merkez atomu seçmek için en az elektronegatif atomun merkezde kaldığını unutmamalıyız.
(Unutmayın: eğer verilen molekülde hidrojen varsa, daima hidrojeni dışarıya koyun.)
Şimdi burada verilen molekül HCO3-‘tür ve hidrojen atomu (H), karbon atomu (C) ve oksijen atomlarını (O) içerir.
Yani kurala göre hidrojeni dışarıda tutmalıyız.
Artık yukarıdaki periyodik tabloda karbon atomunun (C) ve oksijen atomunun (O) elektronegatiflik değerlerini görebilirsiniz.
Karbon (C) ve oksijenin (O) elektronegatiflik değerlerini karşılaştırırsak, karbon atomu daha az elektronegatiftir .
Burada karbon (C) atomu merkez atom, oksijen (O) atomları ise dış atomdur.
Adım 3: Her atomu aralarına bir çift elektron yerleştirerek bağlayın
Şimdi HCO3 molekülünde elektron çiftlerini oksijen (O) ve hidrojen (H) atomları arasına ve oksijen (O) ve karbon (C) atomları arasına yerleştirmeniz gerekiyor.
Bu, bu atomların bir HCO3 molekülünde kimyasal olarak birbirine bağlandığını gösterir.
Adım 4: Dış Atomları Kararlı Hale Getirin
Bu adımda dış atomların kararlılığını kontrol etmeniz gerekir.
Burada HCO3 molekülünün çiziminde dıştaki atomların hidrojen ve oksijen atomları olduğunu görebilirsiniz.
Bu hidrojen ve oksijen atomları sırasıyla bir ikili ve bir oktet oluşturur ve bu nedenle stabildir.
Ek olarak, 1. adımda HCO3- iyonunda bulunan toplam değerlik elektronu sayısını hesapladık.
HCO3- iyonunun toplam 24 değerlik elektronu vardır ve bu değerlik elektronlarının tümü yukarıdaki diyagramda kullanılmıştır.
Bu nedenle merkezi karbon atomunda tutulacak daha fazla elektron çifti yoktur.
Şimdi bir sonraki adıma geçelim.
Adım 5: Merkezi atomdaki sekizliyi kontrol edin. Okteti yoksa yalnız çifti çift bağ veya üçlü bağ oluşturacak şekilde hareket ettirin.
Bu adımda merkezi karbon atomunun (C) kararlı olup olmadığını kontrol etmeniz gerekir.
Merkezi karbon (C) atomunun stabilitesini kontrol etmek için oktet oluşturup oluşturmadığını kontrol etmemiz gerekir.
Maalesef karbon atomu burada bir oktet oluşturmuyor. Karbonun yalnızca 6 elektronu vardır ve kararsızdır.
Şimdi, bu karbon atomunu kararlı hale getirmek için, dıştaki oksijen atomunun elektron çiftini, karbon atomunun 8 elektrona (yani bir oktete) sahip olacağı şekilde kaydırmanız gerekir.
Bu elektron çiftini hareket ettirdikten sonra merkezi karbon atomu 2 elektron daha alacak ve böylece toplam elektron sayısı 8 olacaktır.
Yukarıdaki resimde karbon atomunun 8 elektrona sahip olması nedeniyle bir oktet oluşturduğunu görebilirsiniz.
Şimdi yukarıdaki Lewis yapısının kararlı olup olmadığını kontrol etmek için son adıma geçelim.
Adım 6: Lewis yapısının kararlılığını kontrol edin
Artık HCO3’ün Lewis yapısının stabilitesini kontrol etmeniz gereken son adıma geldiniz.
Lewis yapısının kararlılığı formal yük kavramı kullanılarak doğrulanabilir.
Kısacası artık HCO3 molekülünde bulunan hidrojen (H), karbon (C) ve oksijen (O) atomlarının formal yükünü bulmamız gerekiyor.
Resmi vergiyi hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanmanız gerekir:
Resmi yük = Değerlik elektronları – (Bağ elektronları)/2 – Bağ yapmayan elektronlar
Aşağıdaki resimde HCO3 molekülünün her bir atomu için bağlanan elektronların ve bağlanmayan elektronların sayısını görebilirsiniz.
Hidrojen atomu (H) için:
Değerlik elektronu = 1 (çünkü hidrojen grup 1’dedir)
Bağ elektronları = 2
Bağlanmayan elektronlar = 0
Karbon atomu (C) için:
Değerlik elektronları = 4 (çünkü karbon 14. gruptadır)
Bağ elektronları = 8
Bağlanmayan elektronlar = 0
Çift bağlı oksijen (O) atomu için:
Değerlik elektronları = 6 (çünkü oksijen grup 16’dadır)
Bağ elektronları = 4
Bağlanmayan elektronlar = 4
Soldaki tek bağlı oksijen (O) atomu için:
Değerlik elektronları = 6 (çünkü oksijen grup 16’dadır)
Bağ elektronları = 4
Bağlanmayan elektronlar = 4
Düz, tek bağlı oksijen (O) atomu için:
Değerlik elektronları = 6 (çünkü oksijen grup 16’dadır)
Bağ elektronları = 2
Bağlanmayan elektronlar = 6
| Resmi suçlama | = | değerlik elektronları | – | (Elektronların bağlanması)/2 | – | Bağlanmayan elektronlar | ||
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
| VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| O (çift atlama) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
| O (tek bağ, sol) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
| O (tek bağ, sağ) | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
Yukarıdaki formal yük hesaplamalarından tek bağlı oksijen atomunun (sağ tarafta) -1 yüküne, diğer atomların ise 0 yüküne sahip olduğunu görebilirsiniz.
O halde bu yükleri HCO3 molekülünün ilgili atomlarında tutalım.
HCO3 molekülündeki bu genel -1 yükü aşağıdaki resimde gösterilmektedir.
HCO3 iyonunun yukarıdaki Lewis nokta yapısında, her bir bağ elektronu çiftini (:) tek bir bağ (|) olarak da temsil edebilirsiniz. Bunu yapmak size HCO3 iyonunun aşağıdaki Lewis yapısını verecektir.
Umarım yukarıdaki tüm adımları tamamen anlamışsınızdır.
Daha fazla pratik yapmak ve daha iyi anlamak için aşağıda listelenen diğer Lewis yapılarını deneyebilirsiniz.
Daha iyi anlamak için şu Lewis yapılarını deneyin (veya en azından görün):