Lewisova struktura je grafickým znázorněním distribuce elektronů kolem atomů. Důvodem, proč se učit kreslit Lewisovy struktury, je předpovídat počet a typ vazeb, které mohou vznikat kolem atomu. Lewisova struktura také pomáhá předpovídat geometrii molekuly.
Studenti chemie jsou modely často zmateni, ale kreslení Lewisových struktur může být přímým procesem, pokud budou dodrženy správné kroky. Uvědomte si, že existuje několik různých strategií pro konstrukci Lewisových struktur. Tyto pokyny naznačují Kelterovu strategii, kterou je třeba čerpat Lewisovy struktury pro molekuly.
Krok 1: Najděte celkový počet valenčních elektronů
V tomto kroku sečte celkový počet valenčních elektronů ze všech atomů v molekule.
Krok 2: Najděte počet elektronů potřebných k tomu, aby byly atomy „šťastné“
Atom je považován za „šťastný“, když je vnější obal elektronů je vyplněn. Prvky až do období čtyři na periodické tabulce potřebují osm elektronů, aby vyplnily vnější obal elektronů. Tato vlastnost je často označována jako „oktetové pravidlo".
Krok 3: Určete počet dluhopisů v molekule
Vytvoří se kovalentní vazby když jeden elektron z každého atomu vytvoří elektronový pár. Krok 2 říká, kolik elektronů je potřeba a Krok 1 je kolik elektronů máte. Odečtením čísla v kroku 1 od čísla v kroku 2 získáte počet elektronů potřebných k dokončení oktetů. Každý vytvořeno pouto vyžaduje dva elektrony, takže počet svazků je poloviční než počet potřebných elektronů, nebo:
(Krok 2 - Krok 1) / 2
Krok 4: Vyberte centrální atom
centrální atom molekuly je obvykle nejméně elektronegativní atom nebo atom s nejvyšší valencí. Chcete-li najít elektronegativitu, buď se spoléhejte na trendy periodické tabulky, nebo nahlédněte do tabulky, která uvádí hodnoty elektronegativity. Elektroegativita klesá pohybem dolů po skupině na periodické tabulce a zvyšuje pohyb zleva doprava přes periodu. Atomy vodíku a halogenu mají tendenci se objevit na vnější straně molekuly a jsou zřídka centrální atom.
Krok 5: Nakreslete kosterní strukturu
Připojte atomy k centrálnímu atomu přímou čarou představující vazbu mezi dvěma atomy. Na centrální atom mohou být připojeny až čtyři další atomy.
Krok 6: Umístěte elektrony kolem vnějších atomů
Dokončete oktety kolem každého z vnějších atomů. Pokud není dostatek elektronů k dokončení oktetů, je kosterní struktura z kroku 5 nesprávná. Zkuste jiné uspořádání. Zpočátku to může vyžadovat nějakou pokus a chybu. Jak získáte zkušenost, bude jednodušší předpovídat kosterní struktury.
Krok 7: Umístěte zbývající elektrony kolem centrálního atomu
Dokončete oktet pro centrální atom zbývajícími elektrony. Pokud z kroku 3 zbývají nějaké vazby, vytvořte dvojné vazby s osamělé páry na vnějších atomech. Dvojná vazba je představována dvěma plnými čarami nakreslenými mezi dvojicí atomů. Pokud je na centrálním atomu více než osm elektronů a atom není jedním z atomů výjimky z pravidla oktetu, počet valenčních atomů v Kroku 1 mohl být započítán nesprávně. Tím se dokončí Lewis tečka struktura molekuly.
Lewis Structures Vs. Skutečné molekuly
Zatímco Lewisovy struktury jsou užitečné - zejména když se učíte o valenci, oxidačních stavech a vazbách - existuje mnoho výjimek z pravidel v reálném světě. Atomy se snaží naplnit nebo napůl naplnit jejich valenční elektronový obal. Atomy však mohou a tvoří molekuly, které nejsou ideálně stabilní. V některých případech může centrální atom tvořit více než jiné atomy s ním spojené.
Počet valenčních elektronů může přesáhnout osm, zejména pro vyšší atomová čísla. Lewisovy struktury jsou užitečné pro světelné prvky, ale méně užitečné pro přechodné kovy, jako je lanthanidy a aktinidy. Studenti jsou upozorněni, aby si pamatovali, že struktury Lewis jsou cenným nástrojem pro učení o a předpovídat chování atomů v molekulách, ale jsou to nedokonalé reprezentace skutečného elektronu aktivita.