Yukarıdaki görseli zaten gördünüz değil mi?
Yukarıdaki görseli kısaca açıklayayım.
CH4 Lewis yapısının merkezinde dört hidrojen (H) atomu ile çevrelenmiş bir karbon (C) atomu bulunur. Karbon atomu (C) ile her hidrojen atomu (H) arasında 4 tekli bağ vardır.
CH4’ün Lewis yapısının yukarıdaki görüntüsünden hiçbir şey anlamadıysanız, benimle kalın ve CH4’ün Lewis yapısının çizilmesine ilişkin ayrıntılı adım adım açıklamayı alacaksınız.
Şimdi CH4’ün Lewis yapısını çizme adımlarına geçelim.
CH4 Lewis Yapısını Çizim Adımları
Adım 1: CH4 molekülündeki toplam değerlik elektronu sayısını bulun
CH4 molekülündeki toplam değerlik elektron sayısını bulmak için öncelikle hidrojen atomunun yanı sıra karbon atomunda da bulunan değerlik elektronlarını bilmeniz gerekir.
(Değerlik elektronları herhangi bir atomun en dış yörüngesinde bulunan elektronlardır.)
Burada size periyodik tabloyu kullanarak hem karbonun hem de hidrojenin değerlik elektronlarını nasıl kolayca bulacağınızı anlatacağım.
CH4 molekülündeki toplam değerlik elektronları
→ Karbon atomunun verdiği değerlik elektronları:
Karbon periyodik tablonun 14. grubunda yer alan bir elementtir. [1] Bu nedenle karbonda bulunan değerlik elektronları 4’tür .
Yukarıdaki resimde gösterildiği gibi karbon atomunda bulunan 4 değerlik elektronunu görebilirsiniz.
→ Hidrojen atomunun verdiği değerlik elektronları:
Hidrojen periyodik tablonun 1. grup elementidir.[2] Bu nedenle hidrojende bulunan değerlik elektronu 1’dir .
Yukarıdaki resimde gösterildiği gibi hidrojen atomunda yalnızca bir değerlik elektronunun bulunduğunu görebilirsiniz.
Bu yüzden,
CH4 molekülündeki toplam değerlik elektronları = 1 karbon atomu tarafından bağışlanan değerlik elektronları + 4 hidrojen atomu tarafından bağışlanan değerlik elektronları = 4 + 1(4) = 8 .
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 CH4 (metan) olup karbon (C) atomu ve hidrojen (H) atomlarını içermektedir.
Yukarıdaki periyodik tabloda karbon atomunun (C) ve hidrojen atomunun (H) elektronegatiflik değerlerini görebilirsiniz.
Karbon (C) ve hidrojenin (H) elektronegatiflik değerlerini karşılaştırırsak hidrojen atomu daha az elektronegatiftir . Ama kural gereği hidrojeni dışarıda tutmak zorundayız.
Burada karbon (C) atomu merkez atom, hidrojen (H) atomları ise dış atomlardır.
Adım 3: Her atomu aralarına bir çift elektron yerleştirerek bağlayın
Şimdi CH4 molekülünde elektron çiftlerini karbon atomu (C) ile hidrojen atomları (H) arasına yerleştirmeniz gerekir.
Bu, karbon (C) ve hidrojenin (H) bir CH4 molekülünde birbirine kimyasal olarak bağlandığını gösterir.
Adım 4: Dış Atomları Kararlı Hale Getirin
Bu adımda dış atomların kararlılığını kontrol etmeniz gerekir.
Burada CH4 molekülünün çiziminde dıştaki atomların hidrojen atomları olduğunu görebilirsiniz.
Bu harici hidrojen atomları bir ikili oluşturur ve bu nedenle stabildir.
Ek olarak 1. adımda CH4 molekülünde bulunan toplam değerlik elektron sayısını hesapladık.
CH4 molekülünün toplam 8 değerlik elektronu vardır ve bu değerlik elektronlarının tümü yukarıdaki CH4 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 karbon atomunun (C) kararlı olup olmadığını kontrol etmeniz gerekir.
Merkezi karbon (C) atomunun stabilitesini kontrol etmek için oktet oluşturup oluşturmadığını kontrol etmemiz gerekir.
Yukarıdaki resimde karbon atomunun bir oktet oluşturduğunu görebilirsiniz. Bu, 8 elektrona sahip olduğu anlamına gelir.
Ve böylece merkezi karbon atomu kararlıdır.
Şimdi CH4’ün Lewis yapısının kararlı olup olmadığını kontrol etmek için son adıma geçelim.
Adım 6: Lewis yapısının kararlılığını kontrol edin
Artık CH4’ün Lewis yapısının kararlılığını kontrol etmeniz gereken son adıma geldiniz.
Lewis yapısının kararlılığı formal yük kavramı kullanılarak doğrulanabilir.
Kısacası artık CH4 molekülünde bulunan hidrojen atomlarının (H) yanı sıra karbon atomlarının (C) formal yükünü bulmamız gerekiyor.
Resmi vergiyi hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanmanız gerekir:
Resmi yük = Değerlik elektronları – (Bağ elektronları)/2 – Bağ yapmayan elektronlar
Aşağıdaki resimde CH4 molekülünün her bir atomu için bağlanan elektronların ve bağlanmayan elektronların sayısını görebilirsiniz.
Karbon atomu (C) için:
Değerlik elektronları = 4 (çünkü karbon 14. gruptadır)
Bağ elektronları = 8
Bağlanmayan elektronlar = 0
Hidrojen atomu (H) için:
Değerlik elektronu = 1 (çünkü hidrojen grup 1’dedir)
Bağ elektronları = 2
Bağlanmayan elektronlar = 0
| Resmi suçlama | = | değerlik elektronları | – | (Elektronların bağlanması)/2 | – | Bağlanmayan elektronlar | ||
| VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
Yukarıdaki formal yük hesaplamalarından, hem karbon (C) atomunun hem de hidrojen (H) atomunun “sıfır” formal yüke sahip olduğunu görebilirsiniz.
Bu, CH4’ün yukarıdaki Lewis yapısının stabil olduğunu ve CH4’ün yukarıdaki yapısında artık bir değişiklik olmadığını gösterir.
CH4’ün yukarıdaki Lewis nokta yapısında, her bir bağ elektronu çiftini (:) tek bir bağ (|) olarak da temsil edebilirsiniz. Bunu yapmak CH4’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):