Yukarıdaki görseli zaten gördünüz değil mi?
Yukarıdaki görseli kısaca açıklayayım.
OCN-Lewis yapısının merkezinde bir oksijen (O) atomu ve bir nitrojen (N) atomu ile çevrelenmiş bir karbon (C) atomu bulunur. Karbon (C) ile oksijen (O) arasında 1 adet tekli bağ, karbon (C) ile nitrojen (N) arasında ise 1 adet üçlü bağ bulunmaktadır. Oksijen (O) atomunun resmi yükü -1’dir.
OCN-iyonunun Lewis yapısının (siyanat iyonu) yukarıdaki görüntüsünden hiçbir şey anlamadıysanız, benimle kalın ve OCN-iyonunun Lewis yapısının çizilmesine ilişkin ayrıntılı adım adım açıklamayı alacaksınız.
Şimdi OCN-ion’un Lewis yapısını çizme adımlarına geçelim.
OCN-Lewis yapısını çizme adımları
Adım 1: OCN iyonundaki toplam değerlik elektronu sayısını bulun
Bir OCN iyonundaki (siyanat iyonu) değerlik elektronlarının toplam sayısını bulmak için öncelikle oksijen atomunda , karbon atomunda ve nitrojen atomunda bulunan değerlik elektronlarını bilmeniz gerekir.
(Değerlik elektronları herhangi bir atomun en dış yörüngesinde bulunan elektronlardır.)
Burada size periyodik tabloyu kullanarak oksijen, karbon ve nitrojenin değerlik elektronlarını nasıl kolayca bulacağınızı anlatacağım.
OCN iyonundaki toplam değerlik elektronları
→ Oksijen atomunun verdiği değerlik elektronları:
Oksijen periyodik tablonun 16. grubunda yer alan bir elementtir. [1] Bu nedenle oksijende bulunan değerlik elektronları 6’dır .
Yukarıdaki resimde gösterildiği gibi oksijen atomunda bulunan 6 değerlik elektronunu 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.
→ Azot atomunun verdiği değerlik elektronları:
Azot periyodik tablonun 15. grubunda yer alan bir elementtir. [3] Bu nedenle nitrojende bulunan değerlik elektronları 5’tir .
Yukarıdaki resimde gösterildiği gibi nitrojen atomunda bulunan 5 değerlik elektronunu görebilirsiniz.
Bu yüzden,
OCN iyonundaki toplam değerlik elektronları = 1 oksijen atomu tarafından bağışlanan değerlik elektronları + 1 karbon atomu tarafından bağışlanan değerlik elektronları + 1 nitrojen atomu tarafından bağışlanan değerlik elektronları + 1 negatif yük nedeniyle eklenen ekstra 1 elektron = 6 + 4 + 5 + 1 = 16 .
Adım 2: Merkez atomu seçin
Merkez atomu seçmek için en az elektronegatif atomun merkezde kaldığını unutmamalıyız.
Şimdi burada verilen molekül OCN’dir ve bir oksijen atomu (O), bir karbon atomu (C) ve bir nitrojen atomu (N) içerir.
Yukarıdaki periyodik tabloda oksijen atomunun (O), karbon atomunun (C) ve nitrojen atomunun (N) elektronegatiflik değerlerini görebilirsiniz.
Oksijen atomu (O), karbon atomu (C) ve nitrojen atomunun (N) elektronegatiflik değerlerini karşılaştırırsak, karbon atomu daha az elektronegatiftir .
Burada karbon (C) atomu merkez atom, oksijen (O) atomu ve nitrojen (N) atomu ise dış atomlardır.
Adım 3: Her atomu aralarına bir çift elektron yerleştirerek bağlayın
Şimdi OCN molekülünde elektron çiftlerini oksijen atomu (O), karbon atomu (C) ve nitrojen atomu (N) arasına yerleştirmeniz gerekiyor.
Bu, bir OCN molekülünde oksijen atomunun (O), karbon atomunun (C) ve nitrojen atomunun (N) birbirine kimyasal olarak bağlandığını gösterir.
Adım 4: Dış Atomları Kararlı Hale Getirin
Bu adımda dış atomların kararlılığını kontrol etmeniz gerekir.
Burada OCN molekülünün çiziminde dıştaki atomların oksijen atomu ve nitrojen atomu olduğunu görebilirsiniz.
Bu harici oksijen ve nitrojen atomları bir oktet oluşturur ve bu nedenle stabildir.
Ek olarak, 1. adımda OCN-iyonunda bulunan toplam değerlik elektronu sayısını hesapladık.
OCN-iyonunun toplam 16 değerlik elektronu vardır ve bu değerlik elektronlarının tümü yukarıdaki diyagramda kullanılmıştır.
Bu nedenle merkez atomda 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 4 elektronu vardır ve kararsızdır.
Şimdi, bu karbon atomunu kararlı hale getirmek için, dış nitrojen atomunun elektron çiftini, karbon atomunun 8 elektrona (yani bir oktete) sahip olacağı şekilde kaydırmanız gerekir.
(Not: Daha az elektronegatif olan atomun elektron çiftini hareket ettirmeniz gerektiğini unutmayın.
Gerçekten de, elektronegatifliği daha az olan atomun elektron verme eğilimi daha yüksektir.
Burada nitrojen atomu ile oksijen atomunu karşılaştırırsak nitrojen atomu daha az elektronegatiftir.
Yani nitrojen atomunun elektron çiftini hareket ettirmeniz gerekiyor.)
Ancak bir çift elektronu hareket ettirdikten sonra karbon atomu yalnızca 6 elektrona sahip olduğundan hala bir oktet oluşturmuyor.
Yine, yalnızca nitrojen atomundan fazladan bir çift elektronu hareket ettirmemiz gerekiyor. (Çünkü nitrojen oksijenden daha az elektronegatiftir.)
Bu elektron çiftini hareket ettirdikten sonra merkezi karbon atomu 2 elektron daha alacak ve böylece toplam elektron sayısı 8 olacaktır.
Yukarıdaki resimde karbon atomunun bir oktet oluşturduğunu görebilirsiniz.
Ve bu nedenle karbon atomu kararlıdır.
Şimdi OCN’nin Lewis yapısının kararlı olup olmadığını kontrol etmek için son adıma geçelim.
Adım 6: Lewis yapısının kararlılığını kontrol edin
Artık OCN molekülünün Lewis yapısının stabilitesini kontrol etmeniz gereken son adıma geldiniz.
Lewis yapısının kararlılığı formal yük kavramı kullanılarak doğrulanabilir.
Kısacası artık OCN molekülünde bulunan oksijen (O), karbon (C) ve nitrojen (N) atomlarının formal yükünü bulmamız gerekiyor.
Resmi vergiyi hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanmanız gerekir:
Resmi yük = Değerlik elektronları – (Bağ elektronları)/2 – Bağ yapmayan elektronlar
Aşağıdaki görüntüde OCN molekülünün her bir atomu için bağlanan elektronların ve bağlanmayan elektronların sayısını görebilirsiniz.
Oksijen atomu (O) için:
Değerlik elektronları = 6 (çünkü oksijen grup 16’dadır)
Bağ elektronları = 2
Bağlanmayan elektronlar = 6
Karbon atomu (C) için:
Değerlik elektronları = 4 (çünkü karbon 14. gruptadır)
Bağ elektronları = 8
Bağlanmayan elektronlar = 0
Azot atomu (N) için:
Değerlik elektronları = 5 (çünkü nitrojen 15. gruptadır)
Bağ elektronları = 6
Bağlanmayan elektronlar = 2
| Resmi suçlama | = | değerlik elektronları | – | (Elektronların bağlanması)/2 | – | Bağlanmayan elektronlar | ||
| Ah | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
| VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| OLUMSUZ | = | 5 | – | 6/2 | – | 2 | = | 0 |
Yukarıdaki formal yük hesaplamalarından oksijen (O) atomunun -1 , diğer atomların ise 0 yüke sahip olduğunu görebilirsiniz.
O halde bu yükleri OCN molekülünün ilgili atomlarında tutalım.
OCN molekülündeki bu genel -1 yükü aşağıdaki resimde gösterilmektedir.
OCN iyonunun yukarıdaki Lewis nokta yapısında, her bir bağ elektronu çiftini (:) tek bir bağ (|) olarak da temsil edebilirsiniz. Bunu yaparak OCN-iyonunun aşağıdaki Lewis yapısını elde edeceksiniz.
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):