محاسبه بار یون‌های چند اتمی
برای محاسبه بار یون‌های چند اتمی، باید ساختار لویس آن یون چند اتمی را داشته باشیم.
از آنجایی که در قاعده ساختار لویس باید اطراف هر اتم 8 تا الکترون باشد (چه پیوندی، چه ناپیوندی) البته به جز هیدروژن که فقط 2 تا الکترون در اطراف آن می‌تواند وجود داشته باشد، ابتدا آن ساختار داده شده را هشتایی میکنیم و سپس شروع به شمارش الکترون‌های پیوندی و ناپیوندی هر اتم با توجه به شماره گروه اصلی آن میکنیم و یادمان باشد که برای هر اتم همیشه شمارش را از الکترون‌های ناپیوندی آن شروع میکنیم.
بیاییم برای درک بهتر، ادامه توضیح را روی یک مثال نشان دهیم:
با توجه به ساختار یون سولفات، بار آن را می‌خواهیم مشخص کنیم:
در این ساختار در اطراف گوگرد 8 الکترون قرار دارد، زیرا دارای چهار پیوند می‌باشد و هر پیوند به معنای دو الکترون است؛ ولی از آنجایی که هر کدام از اکسیژن‌ها فقط یک پیوند زده‌اند، نیاز به ۶ الکترون یا سه جفت الکترون ناپیوندی دیگر دارند تا تعداد الکترون‌های اطراف آنها به ۸ (قاعده هشتایی) برسد؛
در ادامه تعداد الکترون‌های پیوندی و ناپیوندی هر اتم باید با شماره گروه اصلی آن همخوانی داشته باشد؛ مثلا گوگرد در گروه 16 یا 6 اصلی جدول تناوبی قرار دارد، حال شمارش را اگر از گوگرد شروع کنیم پس از 8 تا الکترون اطراف گوگرد 6 تا را متعلق به آن می‌دانیم، از آنجایی که چهار پیوند اطراف آن است، اگر هر الکترون از پیوندهای سمت خودش را به اشتراک گذاشته باشد، پس تا اینجا ۴ الکترون گوگرد را پیدا کرده‌ایم، در نتیجه می‌ماند 2 الکترون دیگر گوگرد، که باید آنها را پیدا کنیم؛ اکسیژن هم در گروه ۶ قرار گرفته است؛ پس مجموعاً باید ۶ الکترون پیوندی و ناپیوندی داشته باشد، اما می‌بینیم که اطراف هر کدام از اکسیژن‌ها فقط ۶ الکترون ناپیوندی قرار دارد؛ طبعا دیگر الکترونی برای به اشتراک گذاشتن با گوگرد و پیوند زدن ندارند. پس نتیجه می‌گیریم که گوگرد دو الکترون باقیمانده خود را به دو تا از اکسیژن‌ها می‌دهد تا دو تا از 4 تا پیوندها برقرار شود. مطابق ساختار زیر:
اما هنوز 2 پیوند دیگر داریم که هر کدام از پیوندها، فقط یک الکترون از سمت گوگرد دارند و سمت اکسیژن‌ها، الکترونی وجود ندارد تا پیوند کامل شود (زیرا می‌دانیم که هر پیوند دو الکترون لازم دارد) پس نیاز به دو الکترون خارجی داریم و این دو الکترون خارج از این ماده، بار این یون را 2- می‌کند، زیرا دو الکترون گرفته‌ایم:
حالا بریم سراغ یک مثال دیگر از کتاب شیمیوم که هوشمند (اسم شاگرد) بار یون را مشخص می‌کند:
مثال: بار یون سیلیکات (SiO4) را با توجه به ساختار لویس آن مشخص کن.
هوشمند: همان طور که گفتین اول چک میکنیم که اتم‌ها قاعده هشتایی رو رعایت کردند یا نه. اول سیلسیم (Si) بررسی میکنم، به خاطر اینکه 4 تا پیوند زده، پس 8 تا الکترون اطرافش هس، و اکسیژن‌ها چون هر کدوم فقط یه پیوند زدن (پس برای هشتایی شدن) هر کدوم 6 تا الکترون ناپیوندی باید بهش اضافه بشه، اینجوری:
حالا که همشون هشتایی شدن، باید تعداد الکترونای هر اتم با شماره گروهش برابر باشه، سیلسیم که گروه چهار هس پس 4 تا الکترون داره، و چون 4 تا پیوند زده، میشه گفت الکترون‌های پیوندای سمت خودش، کار خودش هس، به این صورت:
بعد اکسیژن چون گروه 6 اصلی هس پس 6 تا الکترون (چه پیوندی، چه ناپیوندی) باید داشته باشه، ولی اطراف همه اکسیژن‌ها 6 تا الکترون ناپیوندی هس، پس دیگه الکترونی براشون نمیمونه که بخوان برای پیونداشون به اشتراک بذارن، از طرفی سیلسیم هم هر 4 تا الکترون خودش رو برای پیوندای سمت خودش گذاشت، پس برای هر پیوند ۱ الکترون کم داریم، که برای 4 تا پیوند 4 تا الکترون کم میاد، پس باید ساختار 4 تا الکترون بگیره که الکترونای پیونداش درست بشه، که بار ساختار میشه ۴ بار منفی.
اگر نیاز به یادآوری نحوه رسم ساختار لویس دارید این پست را بخوانید.
سوال: بار یون آمونیوم رو با توجه به ساختار لویس اون خودتون مشخص کنین:
