Chapter 4, Problem 4.141QA

Interpretation Introduction

To find:

the atom most likely to have unpaired electron in each species: (a) SO⁺ (b) NO (c) CN (d) OH

Answer to Problem 4.141QA

Solution:

Sr. no.	Species	Atom have unpaired electron
(a)	SO+	S
(b)	NO	N
(c)	CN	C
(d)	OH	O

Explanation of Solution

We are drawing Lewis structure of all species. The number of valence electrons are distributed in such a way that octet of most electronegative atom in each species will be satisfied. Thus the least electronegative atom will get unpaired electron.

(a) SO⁺:

$\mathrm{T}\mathrm{o}\mathrm{t}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{ }\mathrm{v}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{ }\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}=\mathrm{v}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{ }\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}\mathrm{ }\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{ }\mathrm{S}+\mathrm{v}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{ }\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}\mathrm{ }\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{ }\mathrm{O}-\mathrm{c}\mathrm{h}\mathrm{a}\mathrm{r}\mathrm{g}\mathrm{e}$

$\mathrm{T}\mathrm{o}\mathrm{t}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{ }\mathrm{v}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{ }\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}=6+6-1=11$

As Oxygen is more electronegative than Sulfur. Oxygen takes 6 electrons to complete, thus 5 electrons remained with Sulfur. They are distributed as 2 paired and 1 unpaired electron.

(b) NO:

$\mathrm{T}\mathrm{o}\mathrm{t}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{ }\mathrm{v}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{ }\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}=\mathrm{v}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{ }\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}\mathrm{ }\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{ }\mathrm{N}+\mathrm{v}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{ }\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}\mathrm{ }\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{ }\mathrm{O}$

$\mathrm{T}\mathrm{o}\mathrm{t}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{ }\mathrm{v}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{ }\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}=5+6=11$

As Oxygen is more electronegative than Nitrogen. Oxygen takes 6 electrons to complete octet, thus 5 electrons remained with Nitrogen. They are distributed as 2 paired and 1 unpaired electron.

(c) CN:

$\mathrm{T}\mathrm{o}\mathrm{t}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{ }\mathrm{v}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{ }\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}=\mathrm{v}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{ }\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}\mathrm{ }\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{ }\mathrm{C}+\mathrm{v}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{ }\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}\mathrm{ }\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{ }\mathrm{N}$

$\mathrm{T}\mathrm{o}\mathrm{t}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{ }\mathrm{v}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{ }\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}=4+5=9$

As N is more electronegative than Carbon. Nitrogen takes 6 electrons to complete octet, thus 3 electrons remained with Carbon. They are distributed as 1 paired and 1 unpaired electron.

(d) OH:

$\mathrm{T}\mathrm{o}\mathrm{t}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{ }\mathrm{v}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{ }\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}=\mathrm{v}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{ }\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}\mathrm{ }\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{ }\mathrm{O}+\mathrm{v}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{ }\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}\mathrm{ }\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{ }\mathrm{H}$

$\mathrm{T}\mathrm{o}\mathrm{t}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{ }\mathrm{v}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{ }\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}=6+1=7$

Hydrogen tend to complete its octet, therefore, unpaired electron goes with Oxygen atom.

Conclusion:

	Species	Atom have unpaired electron
(a)	SO+	S
(b)	NO	N
(c)	CN	C
(d)	OH	O