Chemische Bindung: H3PO4-Lewis-Struktur

Zeichnen der Lewis-Struktur für H3PO4

Anmerkungen:

• In der H3PO4-Lewis-Struktur ist Phosphor (P) das am wenigsten elektronegative Atom und befindet sich in der Mitte der Lewis-Struktur.
• Wenn wir ein H (oder H2 oder H3) vor einem mehratomigen Molekül (wie CO3, PO4, NO2 usw.) haben, wissen wir, dass es sich um eine Säure handelt. Das bedeutet, dass die Wasserstoffatome an die Außenseite der Sauerstoffmoleküle gebunden sind. Wenn man diese Informationen kennt, ist es viel einfacher, die Lewis-Struktur für H3PO4 zu zeichnen.
• Für die Lewis-Struktur für H3PO4 sollte man die formalen Ladungen berücksichtigen, um die beste Lewis-Struktur für das Molekül zu finden.
• In der Lewis-Struktur für H3PO4 gibt es insgesamt 32 Valenzelektronen.

Transcript: Dies ist die Lewis-Struktur von H3PO4: Phosphorsäure. Für H3PO4 haben wir insgesamt 32 Valenzelektronen. Wenn wir sehen, dass wir Hs vor einem mehratomigen Ion haben, wissen wir, dass die Hs an die Außenseite des Sauerstoffs gebunden werden, um OH-Gruppen zu bilden. Wir setzen also Phosphor in die Mitte, das ist das am wenigsten elektronegative Element, und dann setzen wir OH-Gruppen ein: 1, 2, 3; und dann haben wir hier einen zusätzlichen Sauerstoff. Wir setzen zwei Elektronen zwischen die Atome, um chemische Bindungen zu bilden. Wir haben 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30 und 32 verwendet.

Wenn du genau hinsiehst, kannst du sehen, dass jedes der Atome eine volle äußere Schale hat: die Wasserstoffatome haben jeweils 2 Valenzelektronen, und die Sauerstoff- und Phosphoratome haben jeweils 8 Valenzelektronen um sich herum. Außerdem haben wir alle 32 Valenzelektronen verwendet. Dies sieht also nach einer ziemlich guten Lewis-Struktur aus.

Wir müssen uns jedoch unsere formalen Ladungen ansehen. Phosphor befindet sich hier unter Periode 2 des Periodensystems. Das ist die Zeile 2. Und das bedeutet, dass es ein erweitertes Oktett haben kann – mehr als 8 Valenzelektronen. Schauen wir uns also an, wie hoch die formale Ladung von H3PO4 ist. Phosphor hat eine formale Ladung von +1 und dieser Sauerstoff hier hat eine formale Ladung von -1. Alle anderen Atome haben eine formale Ladung von 0. Wir möchten, dass diese so nahe wie möglich bei 0 liegt. Wir können also eine Doppelbindung mit diesem Sauerstoff und diesem Phosphor eingehen und unsere formale Ladung neu berechnen. Durch die Bildung dieser Doppelbindung hier haben wir jetzt eine formale Ladung von Null für den Phosphor und den Sauerstoff. Alles andere hat eine formale Ladung von Null.

Wir verwenden immer noch nur 32 Valenzelektronen, also ist dies die wahrscheinlichste oder plausibelste Lewis-Struktur für H3PO4, weil die formalen Ladungen näher bei Null liegen. Das ist also die Lewis-Struktur für H3PO4. Das ist Dr. B., und danke fürs Zuschauen.