Jak określić, którego atomu użyć jako centralnego atomu?

Ponieważ zostały wprowadzone przez Gilberta N. Lewisa w 1916 r. chemicy używali diagramów punktowych Lewisa do przedstawiania wiązania cząsteczek kowalencyjnych i kompleksów koordynacyjnych. Przedstawiasz elektrony walencyjne jako kropki i układasz je w taki sposób, aby zewnętrzne powłoki pierwiastki w związku mają wypełnioną powłokę z ośmiu lub dwunastu elektronów, w zależności od element. Wyjątkiem jest wodór, który potrzebuje tylko dwóch elektronów, aby wypełnić zewnętrzną powłokę. Aby skonstruować diagram Lewisa, musisz zacząć od centralnego atomu, wokół którego gromadzą się wszystkie inne atomy. Centralny atom to ten o najniższej elektroujemności, a elektroujemność można porównać, patrząc na układ okresowy pierwiastków. Możesz również użyć jednej lub obu z dwóch innych metod, aby określić centralny atom.

Elektroujemność pierwiastka to jego skłonność do przyciągania elektronów, a pierwiastek w związku o najniższej elektroujemności jest zwykle centralnym. Wyjątkiem od tej reguły jest wodór, który nigdy nie jest centralnym atomem, z wyjątkiem H

Porównanie elektroujemności jest najbardziej niezawodnym sposobem określenia atomu centralnego. Możesz określić względną elektroujemność, patrząc na układ okresowy pierwiastków. Uwzględniając kilka wyjątków, elektroujemność wzrasta wraz z ruchem w górę iw prawo. Frank, pierwiastek numer 87 na dole pierwszego okresu, ma bardzo niską elektroujemność, podczas gdy fluor, pierwiastek numer 9 na szczycie okresu 17, ma bardzo wysoką elektroujemność. Gazy szlachetne, które tworzą ostatnią kolumnę w tabeli, nie tworzą związków.

Z reguły najrzadziej występuje w związku pierwiastek centralny. Jest to łatwa w użyciu metoda, ponieważ pozwala określić centralny atom po prostu patrząc na wzór chemiczny. Na przykład tlen jest centralnym atomem w H₂O (woda), a węgiel jest centralnym atomem CO₂ (dwutlenek węgla). Niestety, ta metoda pozostawia całkowicie w ciemności, jeśli chodzi o związki, które zawierają pierwiastki występujące w równych ilościach, takie jak HCN (cyjanowodór).

Krótka lista pierwiastków, ułożona w kolejności ważności, może bardzo ułatwić wyznaczenie centralnego atomu, a w połączeniu z metodą 2 eliminuje potrzebę przeglądania układu okresowego w większości przypadków przypadkach. Lista to C, Si, N, P, S i O. Jeśli masz związek, który zawiera jeden lub więcej z tych pierwiastków, ten, który występuje jako pierwszy na liście, jest centralnym atomem. Na przykład w cząsteczce fosforanu węgla (C₃O₁₆P₄), węgiel jest centralnym atomem, ponieważ znajduje się na pierwszym miejscu na liście. Możesz też powiedzieć, że jest to atom centralny, ponieważ jest najmniej liczny.