Lewis-structuurdefinitie en -voorbeeld

Lewis-structuren hebben veel namen, waaronder Lewis-elektronenstipstructuren, Lewis-puntdiagrammen en elektronenstip-structuren. Al deze namen verwijzen naar hetzelfde soort diagram, dat bedoeld is om de locaties van bindingen en elektronenparen weer te geven.

Belangrijkste afhaalrestaurants: Lewis Structure

• Een Lewis-structuur is een diagram dat de covalente bindingen en eenzame elektronenparen in een molecuul toont.
• Lewis-structuren zijn gebaseerd op de octetregel.
• Hoewel Lewis-structuren nuttig zijn voor het beschrijven van chemische binding, zijn ze beperkt in zoverre dat ze geen rekening houden met aromaticiteit, noch beschrijven ze nauwkeurig magnetisch gedrag.

Definitie

Een Lewis-structuur is een structurele weergave van een molecuul waarbij stippen worden gebruikt om elektronenposities rond de atomen weer te geven en lijnen of puntparen vertegenwoordigen covalente bindingen tussen atomen. Het doel van het tekenen van een Lewis-puntstructuur is om de alleenstaande elektronenparen in moleculen te identificeren om de vorming van chemische bindingen te helpen bepalen. Lewis-structuren kunnen worden gemaakt voor moleculen die covalente bindingen bevatten en voor coördinatieverbindingen. De reden is dat elektronen worden gedeeld in een covalente binding. In een ionische binding lijkt het meer alsof het ene atoom een ​​elektron doneert aan het andere atoom.

Lewis-structuren zijn vernoemd naar Gilbert N. Lewis, die het idee introduceerde in het artikel "The Atom and the Molecule" in 1916.

Ook gekend als: Lewis-structuren worden ook Lewis-puntdiagrammen, elektronen-puntdiagrammen, Lewis-puntformules of elektronen-puntformules genoemd. Technisch gezien zijn Lewis-structuren en elektronenstipstructuren verschillend omdat elektronenstipstructuren alle elektronen als stippen weergeven, terwijl Lewis-structuren gedeelde paren in een chemische binding aangeven door een lijn te trekken.

Hoe het werkt

Een Lewis-structuur is gebaseerd op het concept van de octetregel, waarin atomen elektronen delen zodat elk atoom acht elektronen in zijn buitenste schil heeft. Als voorbeeld heeft een zuurstofatoom zes elektronen in zijn buitenste schil. In een Lewis-structuur zijn deze zes punten zo gerangschikt dat een atoom twee eenzame paren en twee enkele elektronen heeft. De twee paren zouden tegenover elkaar liggen rond het O-symbool en de twee enkele elektronen zouden zich aan de andere zijden van het atoom bevinden, tegenover elkaar.

Over het algemeen worden afzonderlijke elektronen op de zijkant van een elementensymbool geschreven. Een onjuiste plaatsing zou bijvoorbeeld zijn: vier elektronen aan één zijde van het atoom en twee aan de andere zijde. Wanneer zuurstof zich bindt aan twee waterstofatomen om water te vormen, heeft elk waterstofatoom een ​​punt voor zijn enige elektron. De elektronenstipstructuur voor water toont de afzonderlijke elektronen voor zuurstofuitwisselingsruimte met de enkele elektronen uit waterstof. Alle acht plekken voor punten rond zuurstof zijn gevuld, dus het molecuul heeft een stabiel octet.

Hoe er een te schrijven

Voor een neutraal molecuul volgt u deze stappen:

1. Bepaal hoeveel valentie-elektronen elk atoom in het molecuul heeft. Net als voor koolstofdioxide heeft elke koolstof vier valentie-elektronen. Zuurstof heeft zes valentie-elektronen.
2. Als een molecuul meer dan één type atoom heeft, bevindt het meest metaalachtige of minst elektronegatieve atoom zich in het midden. Als u de elektronegativiteit niet kent, onthoud dan de trend is dat de elektronegativiteit afneemt naarmate u zich van fluor op het periodiek systeem verwijdert.
3. Rangschik elektronen zodat elk atoom één elektron bijdraagt ​​om een ​​enkele binding tussen elk atoom te vormen.
4. Tel tenslotte de elektronen rond elk atoom. Als elk acht of een octet heeft, is het octet voltooid. Zo niet, ga dan naar de volgende stap.
5. Als je een atoom hebt dat stippen mist, teken je de structuur opnieuw zodat bepaalde elektronen paren vormen om het getal op elk atoom op acht te krijgen. Bij koolstofdioxide heeft de initiële structuur bijvoorbeeld zeven elektronen geassocieerd met elk zuurstofatoom en zes elektronen voor het koolstofatoom. De uiteindelijke structuur plaatst twee paren (twee sets van twee stippen) op elk zuurstofatoom, twee zuurstofelektronenstippen tegenover het koolstofatoom en twee sets koolstofstippen (twee elektronen aan elke zijde). Er zijn vier elektronen tussen elke zuurstof en koolstof, die worden getrokken als dubbele bindingen.

bronnen

• Lewis, G.N. "The Atom and the Molecule," Journal of the American Chemical Society.
• Weinhold, Frank en Landis, Clark R. "Valency and Bonding: A Natural Bond Orbital Donor-Acceptor Perspective." Cambridge University Press.
• Zumdahl, S. "Chemische principes." Houghton-Mifflin.