روش تشخیص اتم مرکزی در رسم ساختار لوئیس مولکول ها – آموزش شیمی کنکور

تدریس جامع شیمی کنکور دکتر مهدی نباتی

تدریس آنلاین شیمی کنکور آموزش آنلاین شیمی کنکور معلم آنلاین شیمی کنکور کلاس آنلاین شیمی کنکور دبیر آنلاین شیمی کنکور استاد آنلاین شیمی کنکور

یکی از مباحثی که تقریبا میشه گفت که اکثر دانش آموزان در اون مشکل دارند، همین پیدا کردن اتم مرکزی در رسم ساختارهای لوئیس مولکول ها می باشد. متاسفانه باز هم مثل خیلی از مباحث دیگه، هیچ روشی در کتاب درسی به دانش آموزان آموزش داده نمیشه و البته در کتاب های تستی هم به اشتباه اومدن نوشتن که هر اتمی که سمت چپ نوشته بشه اتم مرکزیه!!!

خب با این مقدمه کوتاه، میخوام در این مقاله با چهار نکته کلیدی به شما آموزش بدهم که چطور اتم مرکزی را موقع رسم ساختار لوئیس مولکول ها مشخص کنید.

 

روش مشخص کردن اتم مرکزی

نکته اول: اتم مرکزی به اتمی می گویند که موقع رسم ساختار لوئیس مولکول ها از آن شروع می کنند و بقیه اتم ها با اتصال به آن رسم می شوند. پس پرواضح است که برای مولکول های دو اتمی، اتم مرکزی مفهومی ندارد و صرفا برای مولکول هایی با ۳ اتم یا بیشتر، تعریف می شود.

 

نکته دوم: هر کدام از اتم های یک مولکول که طبق قواعد به عنوان اتم مرکزی انتخاب شود، به بقیه اتم ها اتم های اطراف می گویند.

 

با دانستن این دو نکته بسیار مهم و با در نظر گرفتن چهار قاعده مهم، می توانیم اتم مرکزی در مولکول ها را مشخص کنیم:

 

قاعده اول: اتم هیدروژن به هیچ وجه نمی تواند به عنوان اتم مرکزی انتخاب شود.

برای مثال در ترکیبات H₂SO₄ و H₂CO₃ و NH₃ و H₂O اتم هیدروژن اتم مرکزی نخواهد بود.

 

قاعده دوم: در اغلب (دقت کنید گفتم اغلب نگفتم همه) مولکول ها، اتم با تعداد کمتر اتم مرکزی است.

برای مثال در مولکول NF₃ اتم نیتروژن، اتم مرکزی است. یا در مولکول CCl₂I₂ اتم کربن اتم مرکزی است.

استثنای قاعده دوم: در برخی از ترکیبات، اتم با تعداد کمتر اتم مرکزی نیست.

برای مثال در مولکول N₂O انتظار داریم که اتم اکسیژن اتم مرکزی باشد، ولی اتم مرکزی اتم نیتروژن است!

 

قاعده سوم: اگر تعداد اتم ها در یک مولکول برابر باشند، اتم با تعداد اوربیتال های تک الکترونی بیشتر، اتم مرکزی است.

برای مثال در مولکول N₂F₂ تعداد اتم های نیتروژن با تعداد اتم های فلوئور برابر است، پس نمی توانیم از قاعده اول استفاده کنیم.

اتم نیتروژن دارای ۳ اوربیتال تک الکترونی است و اتم فلوئور دارای ۱ اوربیتال تک الکترونی است. پس اتم نیتروژن، اتم مرکزی است.

 

قاعده چهارم: اگر بر اساس قاعده سوم هم نتوان اتم مرکزی انتخاب کرد، پس به الکترونگاتیوی اتم ها توجه می کنیم. هر اتم با الکترونگاتیوی کمتر، اتم مرکزی است.

(توجه: در یک دوره از جدول تناوبی از چپ به راست الکترونگاتیوی افزایش و در یک گروه از بالا به پایین الکترونگاتیوی کاهش می یابد، دقیقا برعکس روند تغییرات شعاع اتمی)

برای مثال در مولکول S₂O₂Cl₂ تعداد اتم ها برای هر سه نوع اتم با هم برابر هستند، پس نمی توان از قاعده دوم استفاده کرد.

کلر دارای یک اوربیتال تک الکترونی و اتم های اکسیژن و گوگرد دارای ۲ اوربیتال تک الکترونی هستند، پس از قاعده سوم هم نمی توان استفاده کرد.

اما بین اتم های گوگرد و اکسیژن، الکترونگاتیوی اتم گوگرد کمتر از اکسیژن است. پس اتم گوگرد اتم مرکزی است.

 

دکتر مهدی نباتی

 

 

 

تدریس خصوصی و گروهی شیمی کنکور و المپیاد در تهران