Hoe te bepalen welk atoom te gebruiken als het centrale atoom

Sinds ze werden geïntroduceerd door Gilbert N. Lewis in 1916, hebben scheikundigen Lewis-puntdiagrammen gebruikt om de binding van covalente moleculen en coördinatiecomplexen weer te geven. Je stelt valentie-elektronen voor als stippen en rangschikt ze zo dat de buitenste schillen van de elementen in de verbinding hebben een gevulde schil van acht of twaalf elektronen, afhankelijk van de element. Waterstof, de uitzondering, heeft slechts twee elektronen nodig om de buitenste schil te vullen. Om een ​​Lewis-diagram te construeren, moet je beginnen met een centraal atoom waarrond alle andere atomen samenkomen. Het centrale atoom is het atoom met de laagste elektronegativiteit, en je kunt de elektronegativiteit vergelijken door naar het periodiek systeem te kijken. Je kunt ook een of beide van de twee andere methoden gebruiken om het centrale atoom te bepalen.

De elektronegativiteit van een element is de neiging om elektronen aan te trekken, en het element in een verbinding met de laagste elektronegativiteit is meestal de centrale. De uitzondering op deze regel is waterstof, dat nooit het centrale atoom is, behalve in de H

Het vergelijken van elektronegativiteit is de meest betrouwbare manier om het centrale atoom te bepalen. U kunt de relatieve elektronegativiteit bepalen door naar het periodiek systeem te kijken. Op enkele uitzonderingen na, neemt de elektronegativiteit toe naarmate je omhoog en naar rechts beweegt. Francium, element nummer 87 aan de onderkant van de eerste periode, heeft een zeer lage elektronegativiteit, terwijl fluor, element nummer 9 aan de bovenkant van periode 17, een zeer hoge heeft. De edelgassen, die de laatste kolom in de tabel vormen, vormen geen verbindingen.

In de regel is het element dat het minst vaak in de verbinding voorkomt, het centrale element. Dit is een makkelijke methode om te gebruiken, omdat je hiermee het centrale atoom kunt bepalen door simpelweg naar de chemische formule te kijken. Zuurstof is bijvoorbeeld het centrale atoom in H₂O (water), en koolstof is het centrale atoom in CO₂ (kooldioxide). Helaas laat deze methode je volledig in het ongewisse als het gaat om verbindingen die elementen bevatten die in gelijke aantallen voorkomen, zoals HCN (waterstofcyanide).

Een korte lijst van elementen, gerangschikt in prioriteitsvolgorde, kan het bepalen van het centrale atoom heel gemakkelijk maken, en in combinatie met methode 2, elimineert het de noodzaak om het periodiek systeem in de meeste gevallen te raadplegen gevallen. De lijst is C, Si, N, P, S en O. Als je een verbinding hebt die een of meer van deze elementen bevat, is degene die als eerste op de lijst voorkomt het centrale atoom. Bijvoorbeeld in het koolstoffosfaatmolecuul (C₃O₁₆P₄), is koolstof het centrale atoom omdat het als eerste op de lijst voorkomt. Je kunt ook zien dat het het centrale atoom is, omdat het het minst talrijk is.