Πώς να σχεδιάσετε μια δομή Lewis

Μια δομή Lewis είναι μια γραφική παράσταση της κατανομής ηλεκτρονίων γύρω από τα άτομα. Ο λόγος για τον οποίο μαθαίνουμε να σχεδιάζουμε τις δομές Lewis είναι να προβλέψουμε τον αριθμό και τον τύπο των δεσμών που μπορεί να σχηματιστούν γύρω από ένα άτομο. Μια δομή Lewis βοηθά επίσης να κάνει μια πρόβλεψη για τη γεωμετρία ενός μορίου.

Οι φοιτητές χημείας συχνά συγχέονται από τα μοντέλα, αλλά η κατάρτιση των δομών του Lewis μπορεί να είναι μια απλή διαδικασία αν ακολουθηθούν τα κατάλληλα βήματα. Να γνωρίζετε ότι υπάρχουν πολλές διαφορετικές στρατηγικές για την κατασκευή δομών Lewis. Αυτές οι οδηγίες περιγράφουν τη στρατηγική Kelter για να σχεδιάσετε Κατασκευές Lewis για μόρια.

Στο βήμα αυτό, προσθέστε το συνολικό αριθμό ηλεκτρόνων σθένους από όλα τα άτομα του μορίου.

Ένα άτομο θεωρείται "ευτυχισμένο" όταν του εξωτερικό περίβλημα ηλεκτρονίων γεμίζεται

Δημιουργούνται ομοιοπολικοί δεσμοί όταν ένα ηλεκτρόνιο από κάθε άτομο σχηματίζει ένα ζεύγος ηλεκτρονίων. Το βήμα 2 λέει πόσα ηλεκτρόνια χρειάζονται και το βήμα 1 είναι πόσα ηλεκτρόνια έχετε. Αφαίρεση του αριθμού στο Βήμα 1 από τον αριθμό στο Βήμα 2 σας δίνει τον αριθμό των ηλεκτρονίων που απαιτούνται για την ολοκλήρωση των οκτάδων. Καθε σχηματίζεται δεσμός απαιτεί δύο ηλεκτρόνια, οπότε ο αριθμός των δεσμών είναι ο μισός αριθμός των απαραίτητων ηλεκτρονίων ή:

(Στάδιο 2 - Στάδιο 1) / 2

ο κεντρικό άτομο ενός μορίου είναι συνήθως το λιγότερο ηλεκτροαρνητικός άτομο ή το άτομο με το υψηλότερο σθένος. Για να βρείτε ηλεκτραρνητικότητα, είτε βασίζονται σε τακτικές τάσεις πίνακα είτε συμβουλευτείτε έναν πίνακα που παραθέτει τις τιμές ηλεκτροαρνησίας. Η ηλεκτρεναγκαστικότητα μειώνει τη μετατόπιση μιας ομάδας στον περιοδικό πίνακα και αυξάνει τη μετακίνηση από τα αριστερά προς τα δεξιά κατά τη διάρκεια μιας περιόδου. Τα άτομα υδρογόνου και αλογόνου τείνουν να εμφανίζονται στο εξωτερικό του μορίου και είναι σπάνια το κεντρικό άτομο.

Συνδέστε τα άτομα στο κεντρικό άτομο με μια ευθεία που αντιπροσωπεύει έναν δεσμό μεταξύ των δύο ατόμων. Το κεντρικό άτομο μπορεί να έχει έως και τέσσερα άλλα άτομα συνδεδεμένα με αυτό.

Συμπληρώστε τις οκτάδες γύρω από κάθε ένα από τα εξωτερικά άτομα. Αν δεν υπάρχουν αρκετά ηλεκτρόνια για την ολοκλήρωση των οκτάδων, η σκελετική δομή από το Βήμα 5 είναι λανθασμένη. Δοκιμάστε μια διαφορετική ρύθμιση. Αρχικά, αυτό μπορεί να απαιτεί κάποια δοκιμή και σφάλμα. Καθώς αποκτάτε εμπειρία, θα είναι ευκολότερο να προβλέψετε τις δομές του σκελετού.

Συμπληρώστε την οκτάδα για το κεντρικό άτομο με τα υπόλοιπα ηλεκτρόνια. Εάν υπάρχουν οποιεσδήποτε δεσμεύσεις που απομένουν από το Βήμα 3, δημιουργήστε διπλούς δεσμούς με μεμονωμένα ζεύγη στα εξωτερικά άτομα. Ένας διπλός δεσμός αντιπροσωπεύεται από δύο συμπαγείς γραμμές που σχηματίζονται μεταξύ ενός ζεύγους ατόμων. Αν υπάρχουν πάνω από οκτώ ηλεκτρόνια στο κεντρικό άτομο και το άτομο δεν είναι ένα από τα εξαιρέσεις από τον κανόνα των οκτάδων, ο αριθμός των ατόμων σθένους στο Βήμα 1 μπορεί να έχει υπολογιστεί λανθασμένα. Αυτό θα ολοκληρώσει το Lewis dot δομή του μορίου.

Ενώ Κατασκευές Lewis είναι χρήσιμες - ειδικά όταν μαθαίνεις για το σθένος, τις καταστάσεις οξείδωσης και τη σύνδεση - υπάρχουν πολλές εξαιρέσεις στους κανόνες στον πραγματικό κόσμο. Τα άτομα επιδιώκουν να γεμίσουν ή να μισοπληρώσουν το κέλυφος ηλεκτρονίων σθένους τους. Ωστόσο, τα άτομα μπορούν και σχηματίζουν μόρια που δεν είναι ιδανικά σταθερά. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το κεντρικό άτομο μπορεί να σχηματίσει περισσότερα από άλλα άτομα που συνδέονται με αυτό.

Ο αριθμός των ηλεκτρονίων σθένους μπορεί να υπερβαίνει τα οκτώ, ειδικά για τους υψηλότερους ατομικούς αριθμούς. Οι δομές Lewis είναι χρήσιμες για ελαφρά στοιχεία αλλά λιγότερο χρήσιμες για μεταβατικά μέταλλα όπως λανθανίδες και ακτινίδες. Οι σπουδαστές προειδοποιούνται να θυμούνται ότι οι δομές του Lewis αποτελούν πολύτιμο εργαλείο για την εκμάθηση και προβλέποντας τη συμπεριφορά των ατόμων σε μόρια, αλλά είναι ατελείς αναπαραστάσεις του πραγματικού ηλεκτρονίου δραστηριότητα.