Yukarıdaki görseli zaten gördünüz değil mi?
Yukarıdaki görseli kısaca açıklayayım.
H3PO4 (fosforik asit) Lewis yapısının merkezinde bir oksijen (O) atomu ve üç OH grubu ile çevrelenmiş bir fosfor (P) atomu bulunur. Fosfor (P) ve oksijen (O) atomları arasında çift bağ, fosfor (P) ve üç OH grubu arasında ise tek bağ vardır.
H3PO4’ün Lewis yapısının yukarıdaki görüntüsünden hiçbir şey anlamadıysanız, benimle kalın ve H3PO4’ün Lewis yapısının nasıl çizileceğine dair ayrıntılı adım adım açıklamayı alacaksınız.
O halde H3PO4’ün Lewis yapısını çizme adımlarına geçelim.
H3PO4 Lewis yapısını çizme adımları
Adım 1: H3PO4 molekülündeki toplam değerlik elektronu sayısını bulun
H3PO4 (fosforik asit) molekülündeki toplam değerlik elektron sayısını bulmak için öncelikle hidrojen atomunda , fosfor 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, fosfor ve oksijenin değerlik elektronlarını nasıl kolayca bulacağınızı anlatacağım.
H3PO4 molekülündeki 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.
→ Fosfor atomunun verdiği değerlik elektronları:
Fosfor periyodik tablonun 15. grubunda yer alan bir elementtir. [2] Bu nedenle fosforda bulunan değerlik elektronları 5’tir .
Yukarıdaki resimde gösterildiği gibi fosfor atomunda bulunan 5 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,
H3PO4 molekülündeki toplam değerlik elektronları = 3 hidrojen atomu tarafından bağışlanan değerlik elektronları + 1 fosfor atomu tarafından bağışlanan değerlik elektronları + 4 oksijen atomu tarafından bağışlanan değerlik elektronları = 1(3) + 5 + 6 (4) = 32 .
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 H3PO4’tür ve hidrojen (H) atomları, fosfor (P) atomları ve oksijen (O) atomlarını içerir.
Yani kurala göre hidrojeni dışarıda tutmalıyız.
Artık yukarıdaki periyodik tabloda fosfor (P) atomu ve oksijen (O) atomunun elektronegatiflik değerlerini görebilirsiniz.
Fosfor (P) ve oksijenin (O) elektronegatiflik değerlerini karşılaştırırsak fosfor atomu daha az elektronegatiftir .
Burada fosfor (P) atomu merkez atom, oksijen (O) atomu ise dış atomdur.
Adım 3: Her atomu aralarına bir çift elektron yerleştirerek bağlayın
Şimdi H3PO4 molekülünde elektron çiftlerini fosfor (P) ve oksijen (O) atomları arasına ve oksijen (O) ve hidrojen (H) atomları arasına yerleştirmeniz gerekiyor.
Bu, bu atomların bir H3PO4 molekülünde kimyasal olarak birbirine bağlandığını gösterir.
Adım 4: Dış Atomları Kararlı Hale Getirin
Bu adımda dış atomların kararlılığını kontrol etmeniz gerekir.
Burada H3PO4 molekülünün çiziminde dıştaki atomların hidrojen atomları 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 H3PO4 molekülünde bulunan toplam değerlik elektron sayısını hesapladık.
H3PO4 molekülünün toplam 32 değerlik elektronu vardır ve bu değerlik elektronlarının tümü yukarıdaki H3PO4 diyagramında kullanılmıştır.
Bu nedenle merkez atomda tutulacak daha fazla elektron çifti yoktur.
Şimdi bir sonraki adıma geçelim.
Adım 5: Merkezi atomdaki sekizliyi kontrol edin
Bu adımda merkezi fosfor (P) atomunun kararlı olup olmadığını kontrol etmeniz gerekir.
Merkezi fosfor (P) atomunun stabilitesini kontrol etmek için oktet oluşturup oluşturmadığını kontrol etmemiz gerekir.
Yukarıdaki resimde fosfor atomunun bir oktet oluşturduğunu görebilirsiniz. Bu, 8 elektrona sahip olduğu anlamına gelir.
Ve bu nedenle merkezi fosfor atomu stabildir.
Şimdi H3PO4’ün Lewis yapısının kararlı olup olmadığını kontrol etmek için son adıma geçelim.
Adım 6: Lewis yapısının kararlılığını kontrol edin
Artık H3PO4’ün Lewis yapısının stabilitesini kontrol etmeniz gereken son adıma geldiniz.
Lewis yapısının kararlılığı formal yük kavramı kullanılarak doğrulanabilir.
Kısacası artık H3PO4 molekülünde bulunan hidrojen (H), fosfor (P) 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 H3PO4 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
Fosfor atomu (P) için:
Değerlik elektronları = 5 (çünkü fosfor 15. gruptadır)
Bağ elektronları = 8
Bağlanmayan elektronlar = 0
Oksijen atomu (O) için:
Değerlik elektronları = 6 (çünkü oksijen grup 16’dadır)
Bağ elektronları = 2
Bağlanmayan elektronlar = 6
Oksijen (O) atomu için (OH grubundan):
Değerlik elektronları = 6 (çünkü oksijen grup 16’dadır)
Bağ elektronları = 4
Bağlanmayan elektronlar = 4
| Resmi suçlama | = | değerlik elektronları | – | (Elektronların bağlanması)/2 | – | Bağlanmayan elektronlar | ||
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
| P. | = | 5 | – | 8/2 | – | 0 | = | +1 |
| Ah | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
| O (OH grubundan) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
Yukarıdaki formal yük hesaplamalarından fosfor (P) atomunun +1 , oksijen atomunun ise -1 yüküne sahip olduğunu görebilirsiniz.
O halde bu yükleri H3PO4 molekülünün ilgili atomlarında tutalım.
H3PO4’ün yukarıdaki Lewis yapısı stabil değildir. Bu nedenle elektron çiftlerini oksijen atomundan fosfor atomuna taşıyarak bu yükleri en aza indirmeliyiz.
Elektron çiftinin oksijen atomundan fosfor atomuna taşınmasından sonra H3PO4’ün Lewis yapısı daha kararlı hale gelir.
H3PO4’ün yukarıdaki Lewis nokta yapısında, her bir bağ elektronu çiftini (:) tek bir bağ (|) olarak da temsil edebilirsiniz. Bunu yapmak H3PO4’ün aşağıdaki Lewis yapısına yol açacaktır.
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):