Qaabdhismeedka Lewis iyo dallacaadda rasmiga ah: habka aad hubin karto

Tirinta elektaroonnada valence ee molekiyuullada iyo ayoonnada isku-dhafan

Qaabdhismeed Lewis kasta wuxuu ka bilaabmaa hal lambar: wadarta elektaroonnada valence ee la heli karo si loo dhigo. Curiyayaasha kooxda ugu muhiimsan, tirada elektaroonnada valence waxay le'eg tahay lambarka ugu dambeeya ee lambarka kooxda ee tirinta 1–18, sidaa darteed kaarboonku wuxuu bixiyaa 4, nitrogen 5, oksijiin 6, halogen kastaana 7. Hydrogen wuxuu bixiyaa 1, helium-na, oo leh 2, waa ka reebista kaliya ee xeerka lambarka kooxda.

Dallacaadda ayoonku wuxuu beddelaa wadarta. Dallacaad taban waxay ka dhigan tahay elektaroonno dheeraad ah, sidaa darteed waxaad ku darta hal elektaroon cutub dallacaad taban kasta. Dallacaad togan waxay ka dhigan tahay elektaroonno maqan, sidaa darteed waad ka jartaa. Ayoonka ammonium, NH₄⁺, wuxuu leeyahay 5 + 4(1) − 1 = 8 elektaroon valence ah, ayoonka carbonate, CO₃²⁻, wuxuu leeyahay 4 + 3(6) + 2 = 24.

Qor wadartan kahor intaadan wax sawirin; waa lambarka aad ku hubin doonto qaabdhismeedka dhammaystiran.

Dhisidda lafdhabarta iyo dhigidda lammaanayaasha elektaroonka

Lafdhabartu waa qaabka atam kastaa atam kee ku xidhan yahay. Hydrogen iyo fluorine ku dhawaad had iyo jeer waxay sameeyaan hal xidhiidh oo keliya, sidaa darteed waa atamyo dhammaad ah. Atamka dhexe badanaa waa atamka ugu elektaroonaysiga hooseeya marka laga reebo hydrogen, taasoo inta badan ah atamka qaacidada mar keliya ka muuqda. Oxyacids-ka, atamyada hydrogen badanaa waxay ku xidhan yihiin oksijiin, ma aha atamka dhexe.

Marka lafdhabarta la dejiyo, tallaabooyinka haray waxay qaybiyaan elektaroonnada si atam kastaa u gaaro tiro xasilloon. Atamyada xilliga 2 (C, N, O, F) waxay qaadi karaan ugu badnaan sideed elektaroon agagaarkooda sababtoo ah waxay haystaan afar orbital valence ah oo keliya, taasina waa sababta xeerka octet-ku u yahay xad adag.

• Atam dhammaad kasta ku xidh atamka dhexe xidhiidh keli ah (2 elektaroon mid walba).
• Dhammaystir octets-ka atamyada dhammaadka lammaanayaal keli ah (hydrogen wuxuu u baahan yahay 2 oo keliya).
• Dhig elektaroonnada hadhay atamka dhexe sida lammaanayaal keli ah.
• Haddii atamka dhexe weli haysto wax ka yar 8 elektaroon, u beddel lammaane keli ah oo atam deriska ahi lammaane la wadaago si aad u sameyso xidhiidh laba-laab ama saddex-laab ah.
• Hubi: elektaroonnada la sawiray waxay le'eg yihiin wadarta la tiriyey, atam xilliga 2 ah kastaana ma leh in ka badan 8.

Dallacaadda rasmiga ah oo ah tijaabo u dhexeysa qaabdhismeedyada musharaxa ah

Dallacaadda rasmiga ahi waxay weydiisaa immisa elektaroon ayuu atam iska leeyahay sawirka marka loo barbar dhigo atamka xorta dhexdhexaadka ah, haddii lammaane xidhiidh kasta si siman loo qaybiyo. Qaacidadu waa FC = V − N − B/2, halkaas oo V ay tahay tirada elektaroonnada valence ee atamka, N waa tirada elektaroonnada aan xidhiidhka lahayn (lammaane keli ah) ee ku jira, B-na waa tirada elektaroonnada xidhiidhadiisa. Dallacaadaha rasmiga ah ee qaabdhismeed ku jira had iyo jeer way isugu darmaan dallacaadda guud ee nooca, taasoo ku siinaysa hubin xisaabeed ku dhex jirta.

Marka dhawr qaabdhismeed ay raacaan tirada elektaroonnada, door midka dallacaadaha rasmiga ahi ugu dhow yihiin eber. Haddii dallacaad rasmi ah qaar ay tahay inay hadho, qaabdhismeedka ka fiican wuxuu dallacaadda taban dhigaa atamka ka elektaroonaysi badan wuxuuna ka fogaadaa dhigidda dallacaado isla calaamad ah atamyo deriska ah oo xidhan.

Dallacaadda rasmiga ahi waa xisaabin, ma aha dallacaad la cabbiray. Sababtoo ah waxay iska indha tirtaa elektaroonaysiga, atam leh dallacaad rasmi ah oo eber ah weli wuxuu qaadi karaa dallacaad qayb ahaaneed oo weyn molekiyuulka dhabta ah.

Tusaale la xaliyey: phosgene iyo ayoonka cyanate

Phosgene, COCl₂. Tiris: C wuxuu bixiyaa 4, O wuxuu bixiyaa 6, Cl kastaana wuxuu bixiyaa 7, sidaa darteed wadarta waa 4 + 6 + 2(7) = 24 elektaroon. Kaarboonku waa atamka dhexe. Saddex xidhiidh oo keli ah oo C ilaa O iyo Cl kasta waxay isticmaalaan 6 elektaroon. Dhammaystirka octets-ka O iyo labada Cl wuxuu isticmaalaa 3 × 6 = 18 oo dheeraad ah, wadar ahaan 24, sidaa darteed elektaroonno kaarboon ah ma hadhaan. Kaarboonku wuxuu haystaa 6 elektaroon oo keliya, sidaa darteed u beddel hal lammaane oo keli ah xidhiidh labaad. U wareejinta lammaanaha O wuxuu bixiyaa C=O; u wareejinta lammaanaha Cl wuxuu bixiyaa C=Cl.

Dallacaadda rasmiga ahi waxay u kala doorataa. Iyadoo la leh C=O, oksijiinta waxay leedahay 4 elektaroon aan xidhiidh lahayn iyo 4 elektaroon xidhiidh ah: FC = 6 − 4 − 4/2 = 0. Cl kastaa wuxuu leeyahay 6 aan xidhiidh lahayn iyo 2 xidhiidh ah: FC = 7 − 6 − 1 = 0. Kaarboonku wuxuu leeyahay 8 elektaroon xidhiidh ah: FC = 4 − 0 − 4 = 0. Iyadoo la leh C=Cl, Cl-kaasi wuxuu noqdaa 7 − 4 − 2 = +1 O-ga hal-xidhan-na wuxuu noqdaa 6 − 6 − 1 = −1. Qaabdhismeedka dhammaan eber ah ee leh xidhiidhka laba-laab ah ee C=O ayaa la door bidaa.

Ayoonka cyanate, OCN⁻. Tiris: 6 + 4 + 5 + 1 = 16 elektaroon, kaarboonku wuxuu yahay dhexe. Saddex habayn ayaa kaarboonka siiya octet: O=C=N, O≡C–N iyo O–C≡N, mid walbana wuxuu leeyahay lammaanayaal keli ah oo dhammaystira octets-ka O iyo N. O=C=N, O = 6 − 4 − 2 = 0 iyo N = 5 − 4 − 2 = −1. O≡C–N, O = 6 − 2 − 3 = +1 iyo N = 5 − 6 − 1 = −2. O–C≡N, O = 6 − 6 − 1 = −1 iyo N = 5 − 2 − 3 = 0. Kaarboonku waa 0 saddexda dhan, mid kasta oo isku-darkiisuna waa −1 sida ay tahay inay noqoto.

Qaabka O≡C–N wuxuu leeyahay dallacaadaha ugu waaweyn wuxuuna dallacaad togan dhigaa oksijiinta, atamka ugu elektaroonaysiga badan, sidaa darteed wax ku darid ugu yar ayuu leeyahay. Qaabka O–C≡N wuxuu dallacaadda taban dhigaa oksijiinta wuxuuna yahay kan ugu muhiimsan, O=C=N-na aad ayuu ugu dhow yahay. Ayoonka dhabta ahi waa isku-dar qaabdhismeedyadan, sida qaybta xigtaa sharxayso.

Resonance marka hal sawir uusan qeexi karin xidhiidhada

Noocyada qaarkood waxay leeyihiin laba ama in ka badan oo qaabdhismeed Lewis ah oo sax ah oo ku kala duwan halka elektaroonnada lagu dhigo oo keliya, atam kastaa isla meel ku jiro. Kuwani waa qaabdhismeedyada resonance, oo la qoro fallaar laba-madax leh (↔) dhexdooda. Molekiyuulka dhabta ahi waa hal qaabdhismeed, isku-darka resonance, xidhiidhadiisuna waa celcelis ka kooban qaybqaatayaasha. Ma u wareegayo hore iyo dambe dhexdooda.

Ayoonka formate, HCOO⁻, waa tusaale cad. Tiris: 1 + 4 + 2(6) + 1 = 18 elektaroon. H iyo labada atam O oo C ku xidhan iyo octets-ka oksijiinta oo dhammaystiran, 18 elektaroon ayaa la isticmaalay kaarboonkuna wuxuu haystaa 6 oo keliya, sidaa darteed hal lammaane oksijiin keli ah ayaa noqda xidhiidh C=O. O-ga laba-xidhan wuxuu leeyahay FC = 6 − 4 − 2 = 0, O-ga hal-xidhanna FC = 6 − 6 − 1 = −1. Oksijiin kasta wuxuu qaadi karaa xidhiidhka laba-laab ah, sidaa darteed laba qaabdhismeed oo isku mid ah ayaa jira.

Sababtoo ah labada qaybqaate waa isku mid, isku-darku wuxuu leeyahay laba xidhiidh kaarboon–oksijiin ah oo isku mid ah, mid walbana dhexdhexaad ka ah xidhiidh keli ah iyo mid laba-laab ah, oksijiin kastaana wuxuu qaadaa badhka dallacaadda taban celcelis ahaan. Dhererrada xidhiidhka ee la cabbiray ee ayoonnada carboxylate waxay la jaan qaadayaan sawirkan. Marka qaybqaatayaasha aysan isku mid ahayn, sida cyanate, isku-darku wuxuu ugu muuqdaa qaabdhismeedyada dallacaadda rasmiga ah ee ugu hooseysa.

Marka xeerka octet-ku foolxumeeyo: tirooyin ceeriin, aan dhammaystirnayn iyo kuwa fidsan

Saddex nooc oo walxo ah ma waafaqaan qaabka octet. Molekiyuullada elektaroonno ceeriin ah, sida nitrogen monoxide, NO, oo leh 5 + 6 = 11 elektaroon valence ah, ma siin karaan atam kasta octet; hal atam waa inuu qaado elektaroon aan lammaanayn. Noocyada noocan ah waxaa loo yaqaan radicals badanaana waa firfircoon yihiin.

Molekiyuullo qaar waxay haystaan octet aan dhammaystirnayn atamka dhexe. Boron trifluoride, BF₃ (24 elektaroon), qaabdhismeedka leh saddex xidhiidh keli ah B–F wuxuu boron ka dhigaa 6 elektaroon laakiin wuxuu siiyaa atam kasta dallacaad rasmi ah oo eber ah. Samaynta xidhiidh laba-laab ah B=F wuxuu dhammaystiri lahaa octet-ka boron kaliya isagoo fluorine siinaya dallacaad rasmi ah +1 iyo boron −1, sidaa darteed qaabdhismeedka hal-xidhan waa sharaxaadda caadiga ah.

Atamyada xilliga 3 iyo ka hooseeya waxaa lagu sawiri karaa in ka badan sideed elektaroon agagaarkooda. PCl₅ (40 elektaroon), shan xidhiidh ayaa phosphorus siiya 10 elektaroon. Ayoonka triiodide, I₃⁻ (3 × 7 + 1 = 22 elektaroon), iodine-ka dhexe wuxuu haystaa laba xidhiidh iyo saddex lammaane oo keli ah, dallacaaddiisa rasmiga ahna waa 7 − 6 − 2 = −1. Dhig elektaroonnada hadhay atamka dhexe kadib marka atam dhammaad kasta uu helo octet-kiisa.

Khaladaadka caadiga ah ee qaabdhismeedka Lewis iyo sida loo qabto

Khaladaadka intooda badan waa khaladaad tirin, sidaa darteed caadada ugu la isku halleyn karta waa in qaabdhismeed kasta lagu dhammeeyo laba hubin: tiri elektaroon kasta oo sawirka ku jira (2 xidhiidh kasta, 2 lammaane keli ah kasta) oo barbar dhig wadartaada qoran, kuna dar dallacaadaha rasmiga ah si aad u xaqiijiso inay le'eg yihiin dallacaadda guud.

Haddii wadartaadu ka duwan tahay tan saaxiibkaa ama furaha laba jibaar dallacaadda ayoonka, dallacaaddu waxay u badan tahay inay ku dabaqantay calaamad khaldan. Haddii sawirku haysto tiro elektaroonno ah oo ka duwan wadartaada, ka raadi xidhiidhada la tiriyey hal elektaroon halkii laba, ama elektaroonno hadhay oo aan weligood la dhigin. Khaladaadka gaarka ah ee hoose ayaa sharxaya qaabdhismeedyada khaldan intooda badan.

• Ku darista elektaroonno kaatayoon ama ka jarista anayoon. Dallacaad taban macnaheedu waa elektaroonno badan.
• Tirinta xidhiidh sida hal elektaroon. Xariiq kastaa wuxuu matalaa lammaane la wadaago, sidaa darteed waa 2 elektaroon.
• Siinta hydrogen laba xidhiidh ama ka dhigidda atam dhexe. Hydrogen wuxuu qaadaa 2 elektaroon oo keliya.
• Dhigidda in ka badan 8 elektaroon C, N, O ama F. Tirooyin fidsan waa suurtagal oo keliya xilliga 3 iyo ka hooseeya.
• U aqoonsiga dallacaadda rasmiga ah sida dallacaadda dhabta ah ee atam, ama isku-qaldidda tirada oksaydhka, taasoo elektaroonnada xidhiidhka oo dhan u qoondaysa atamka ka elektaroonaysi badan.
• Sawirista qaabdhismeedyada resonance adigoo dhaqaajinaya atamyada. Dhaqaajinta atam waxay abuurtaa isku-dhis kale, ma aha qaybqaate resonance.