Mga Lewis nga Istruktura ngan Pormal nga Karga: Pamaagi nga Masusi Mo

Pag-ihap han valence electron para ha mga molekula ngan polyatomic nga mga ion

An kada Lewis nga istruktura nagtikang ha usa nga numero: an kabug-osan nga ihap han valence electron nga sumarang ibutang. Para ha main-group nga mga elemento, an ihap han valence electron pariho han katapusan nga digit han numero han grupo ha 1–18 nga pag-numero, salit an carbon nag-aambag hin 4, an nitrogen 5, an oxygen 6, ngan an kada halogen 7. An hydrogen nag-aambag hin 1, ngan an helium, nga 2, amo an usa nga eksepsyon ha lagda han numero han grupo.

An karga han ion nagbabalhin han kabug-osan. An negatibo nga karga nagkahulogan hin dugang nga mga electron, salit magdugang hin usa nga electron kada yunit han negatibo nga karga. An positibo nga karga nagkahulogan hin nawawara nga mga electron, salit magkuha. An ammonium nga ion, NH₄⁺, may 5 + 4(1) − 1 = 8 nga valence electron, samtang an carbonate nga ion, CO₃²⁻, may 4 + 3(6) + 2 = 24.

Isulat ini nga kabug-osan antes magdrowing hin bisan ano; ini an numero nga imo gagamiton basi susihon an natapos nga istruktura.

Pagtukod han skeleton ngan pagbutang han mga parisan han electron

An skeleton amo an pattern kun hain nga atomo an nakakonekta ha hain. An hydrogen ngan fluorine hapit kanunay naghihimo la hin usa nga bugkos, salit sira terminal nga mga atomo. An sentral nga atomo kasagaran amo an pinakagutiay an electronegativity gawas han hydrogen, nga kasagaran amo an atomo nga makita makausa la ha pormula. Ha oxyacid, an mga atomo han hydrogen kasagaran nakabugkos ha oxygen, dire ha sentral nga atomo.

Kun natutukod na an skeleton, an nahibilin nga mga lakang nagbabahin han mga electron basi maabot han kada atomo an natutukod nga ihap. An panahon 2 nga mga atomo (C, N, O, F) makakadumara hin labing damo nga walo nga electron sa palibot hini tungod kay upat la an ira valence nga orbital, amo an kay ano nga an octet rule mahigpit nga limitasyon para hini.

• Ikonekta an kada terminal nga atomo ha sentral nga atomo pinaagi hin usa nga bugkos (2 nga electron kada usa).
• Kumpletuha an mga octet han terminal nga mga atomo pinaagi hin mga lone pair (an hydrogen nagkikinahanglan la hin 2).
• Butangi hin lone pair ha sentral nga atomo an bisan ano nga electron nga nahibilin.
• Kun an sentral nga atomo mas gutiay pa kay ha 8 nga electron, ibalhin an usa nga lone pair ha kasuod nga atomo ngadto ha ginpaambit nga parisan basi maghimo hin double o triple nga bugkos.
• Pagsusi: an mga electron nga gindrowing pariho han kabug-osan nga giihap, ngan an kada panahon 2 nga atomo waray labaw ha 8.

Pormal nga karga sugad hin pagsulay tali han mga kandidato nga istruktura

An pormal nga karga nagpapakiana kun pira nga electron an hawak han atomo ha drowing kumpara ha neutral nga libre nga atomo, kun an kada bonding pair ginbabahin nga patas. An pormula amo an FC = V − N − B/2, kun diin an V amo an ihap han valence electron han atomo, an N amo an ihap han nonbonding (lone-pair) nga electron hito, ngan an B amo an ihap han electron ha mga bugkos hini. An mga pormal nga karga ha istruktura kanunay nagdudugang ngadto ha kabug-osan nga karga han species, nga naghahatag hin built-in nga aritmetika nga pagsusi.

Kun damo nga istruktura an sumusunod han ihap han electron, pilii an usa nga an mga pormal nga karga pinakaharapit ha sero. Kun may pormal nga karga nga angay magpabilin, an mas maupay nga istruktura nagbubutang han negatibo nga pormal nga karga ha mas electronegative nga atomo ngan nag-iiwas hin pagbutang hin mga karga nga pariho an timaan ha nagbubugkos nga magkaharapit.

An pormal nga karga usa nga pagrekord, dire sinukat nga karga. Tungod kay waray ini pagtagad ha electronegativity, an atomo nga sero an pormal nga karga puyde may dako gihapon nga partial nga karga ha tinuod nga molekula.

Halimbawa nga gin-solbar: phosgene ngan an cyanate nga ion

Phosgene, COCl₂. Ihapa: an C nag-aambag hin 4, an O nag-aambag hin 6, ngan an kada Cl nag-aambag hin 7, salit an kabug-osan 4 + 6 + 2(7) = 24 nga electron. An carbon an sentral nga atomo. An tulo nga single nga bugkos tikang ha C paingod ha O ngan ha kada Cl naggagamit hin 6 nga electron. An pagkumpleto han mga octet han O ngan duha nga Cl naggagamit hin dugang nga 3 × 6 = 18, para ha 24 ha kabug-osan, salit waray nahibilin nga electron para ha carbon. An carbon 6 la nga electron ha palibot, salit ibalhin an usa nga lone pair ngadto ha ikaduha nga bugkos. An pagbalhin hin lone pair han O naghahatag hin C=O; an pagbalhin hin lone pair han Cl naghahatag hin C=Cl.

An pormal nga karga an nagpapasya tali hini. Upod an C=O, an oxygen may 4 nga nonbonding nga electron ngan 4 nga bonding nga electron: FC = 6 − 4 − 4/2 = 0. An kada Cl may 6 nga nonbonding ngan 2 nga bonding nga electron: FC = 7 − 6 − 1 = 0. An carbon may 8 nga bonding nga electron: FC = 4 − 0 − 4 = 0. Upod an C=Cl imbes, hito nga Cl nagiging 7 − 4 − 2 = +1 ngan an single-bonded nga O nagiging 6 − 6 − 1 = −1. An istruktura nga tanan sero upod an C=O nga double nga bugkos an gin-uuna.

Cyanate nga ion, OCN⁻. Ihapa: 6 + 4 + 5 + 1 = 16 nga electron, nga sentral an carbon. Tulo nga han-ay an naghahatag han carbon hin octet: O=C=N, O≡C–N, ngan O–C≡N, an kada usa upod an mga lone pair nga nagkukumpleto han octet ha O ngan N. Para ha O=C=N, O = 6 − 4 − 2 = 0 ngan N = 5 − 4 − 2 = −1. Para ha O≡C–N, O = 6 − 2 − 3 = +1 ngan N = 5 − 6 − 1 = −2. Para ha O–C≡N, O = 6 − 6 − 1 = −1 ngan N = 5 − 2 − 3 = 0. An carbon 0 ha tanan nga tulo, ngan an kada set nagdudugang hin −1 sugad han angay.

An O≡C–N nga porma may pinakadako nga mga karga ngan nagbubutang hin positibo nga karga ha oxygen, an labing electronegative nga atomo, salit pinakagutiay an iya ambag. An O–C≡N nga porma nagbubutang han negatibo nga karga ha oxygen ngan amo an pinakamahinungdanon nga nag-aambag, upod an O=C=N nga harapit ha likod. An tinuod nga ion usa nga sagol hini nga mga istruktura, sugad han ginpapaliwanag han sunod nga seksyon.

Resonance kun diri maghulagway han mga bugkos an usa nga drowing

An iba nga species may duha o labaw pa nga husto nga Lewis nga istruktura nga nagkakalainan la kun hain ibubutang an mga electron, nga an kada atomo ha pariho nga posisyon. Ini an resonance nga mga istruktura, nga ginsusulat upod an duha-ulo nga pana (↔) tali hini. An tinuod nga molekula usa la nga istruktura, an resonance hybrid, nga an mga bugkos abereyds han mga nag-aambag. Diri ito nagbabalhin-balhin tali hini.

An formate nga ion, HCOO⁻, maupay nga halimbawa. Ihapa: 1 + 4 + 2(6) + 1 = 18 nga electron. Kun an H ngan duha nga O nakabugkos ha C ngan nakumpleto an mga octet han oxygen, 18 nga electron an nagamit ngan an carbon 6 la, salit an usa nga oxygen lone pair nagiging C=O nga bugkos. An double-bonded nga O may FC = 6 − 4 − 2 = 0 ngan an single-bonded nga O may FC = 6 − 6 − 1 = −1. Bisan hain nga oxygen puyde mag-hawak han double nga bugkos, salit duha an katumbas nga istruktura.

Tungod kay katumbas an duha nga nag-aambag, an hybrid may duha nga pariho nga carbon–oxygen nga bugkos, an kada usa ha tunga-tunga han single ngan double nga bugkos, ngan an kada oxygen nagdadara han tunga han negatibo nga karga ha abereyds. An sinukat nga hataas han bugkos ha carboxylate nga mga ion nag-uuyon hini nga larawan. Kun diri katumbas an mga nag-aambag, sugad ha cyanate, an hybrid mas kapareho han mga istruktura nga mas ubos an pormal nga karga.

Kun nabubuko an octet rule: ginlalis, diri kumpleto ngan gin-ekspand nga ihap

Tulo nga klase han species diri nag-uuyon ha octet nga pattern. An odd-electron nga mga molekula, sugad han nitrogen monoxide, NO, nga may 5 + 6 = 11 nga valence electron, diri makahatag han kada atomo hin octet; usa nga atomo angay magdara hin diri-parisan nga electron. An mga species hini nga klase ginngangaranan nga radical ngan kasagaran reaktibo.

An iba nga molekula may diri-kumpleto nga octet ha sentral nga atomo. Ha boron trifluoride, BF₃ (24 nga electron), an istruktura nga may tulo nga B–F single nga bugkos nagbibilin han boron nga 6 nga electron kundi naghahatag han kada atomo hin pormal nga karga nga sero. An pagporma hin B=F double nga bugkos magkukumpleto la han octet han boron pinaagi ha paghatag han fluorine hin pormal nga karga nga +1 ngan han boron nga −1, salit an istruktura nga single-bonded an kasagaran nga paghulagway.

An mga atomo ha panahon 3 ngan ha ubos puyde ma-drowing nga labaw ha walo nga electron ha palibot. Ha PCl₅ (40 nga electron), lima nga bugkos an naghahatag han phosphorus hin 10 nga electron. Ha triiodide nga ion, I₃⁻ (3 × 7 + 1 = 22 nga electron), an sentral nga iodine may duha nga bugkos ngan tulo nga lone pair, ngan an iya pormal nga karga 7 − 6 − 2 = −1. Ibutang an nahibilin nga mga electron ha sentral nga atomo pagkatapos la makaada han octet an kada terminal nga atomo.

Kasagaran nga mga sayop ha Lewis nga istruktura ngan paonan-o pagdakop hini

Kadam-an han sayop mga sayop ha pag-ihap, salit an labing kasaligan nga batasan amo an pagtapos han kada istruktura upod an duha nga pagsusi: ihapa an kada electron ha drowing (2 kada bugkos, 2 kada lone pair) batok ha imo gin-sulat nga kabug-osan, ngan dugangi an mga pormal nga karga basi mapamatud-an nga pariho ini han kabug-osan nga karga.

Kun an imo kabug-osan nagkakaiba ha ha kaklase o ha susi hin doble han karga han ion, kasagaran sayop an timaan nga imo gin-aplikar ha karga. Kun an drowing may lain nga ihap han electron kay ha imo kabug-osan, pangitaa an mga bugkos nga giihap nga usa nga electron imbes duha, o an nahibilin nga mga electron nga waray nabutang. An espesipiko nga mga sayop ha ubos naghuhulagway han kadam-an han sayop nga mga istruktura.

• Pagdugang hin mga electron para ha cation o pagkuha hini para ha anion. An negatibo nga karga nagkahulogan hin mas damo nga mga electron.
• Pag-ihap hin bugkos sugad nga usa nga electron. An kada linya nagrerepresentar hin ginpaambit nga parisan, salit 2 ini nga electron.
• Paghatag han hydrogen hin duha nga bugkos o paghimo hini nga sentral nga atomo. An hydrogen makakadumara la hin 2 nga electron.
• Pagbutang hin labaw ha 8 nga electron ha C, N, O o F. An ginpalapad nga ihap posible la para ha panahon 3 ngan ha ubos.
• Pagtrato ha pormal nga karga sugad han tinuod nga karga han atomo, o pagsagol hini ha oxidation number, nga nagtutugyan han ngatanan nga bonding electron ngadto ha mas electronegative nga atomo.
• Pagdrowing hin resonance nga mga istruktura pinaagi ha pagbalhin han mga atomo. An pagbalhin hin atomo naghihimo hin lain nga compound, dire resonance nga nag-aambag.