Lewise struktuur on aatomite ümber paikneva elektronide jaotuse graafiline kujutis. Lewise struktuuride joonistamise õppimise põhjus on aatomi ümber moodustuvate sidemete arvu ja tüübi ennustamine. Lewise struktuur aitab samuti ennustada molekuli geomeetriat.
Keemiatudengid ajavad mudelid sageli segadusse, kuid õigete sammude järgimisel võib Lewise struktuuride joonistamine olla sirgjooneline protsess. Võtke arvesse, et Lewise struktuuride ehitamiseks on mitu erinevat strateegiat. Need juhised visandavad Kelteri strateegia Lewise struktuurid molekulide jaoks.
1. samm: leidke valentselektronite koguarv
Selles etapis lisage molekuli kõigi aatomite valentselektronite koguarv.
2. samm: leidke aatomite õnnelikuks muutmiseks vajalik elektronide arv
Aatomit peetakse õnnelikuks, kui see on välimine elektronkest on täidetud. Periooditabelil kuni neli perioodi olevad elemendid vajavad välise elektronkesta täitmiseks kaheksat elektroni. Seda omadust nimetatakse sageli "oktetreegel".
3. samm: määrake molekulis olevate sidemete arv
Moodustatakse kovalentsed sidemed kui igast aatomist üks elektron moodustab elektronide paari. 2. samm näitab, kui palju elektrone on vaja, ja 1. samm näitab, kui palju elektrone teil on. 1. etapis arvu lahutamisel 2. etapis saadud numbrist saate okttide täitmiseks vajaliku arvu elektrone. Iga moodustunud side vajab kaks elektroni, seega on sidemete arv poolele vajalike elektronide arvust või:
(2. samm - 1. samm) / 2
4. samm: valige keskne aatom
keskne aatom molekulis on tavaliselt kõige vähem elektronegatiivne aatom või kõrgeima valentsiga aatom. Elektronegatiivsuse leidmiseks tuginege perioodilise tabeli suundumustele või vaadake tabelit, kus loetletakse elektronegatiivsuse väärtused. Elektronegatiivsus väheneb perioodilise tabeli rühmas liikumisel ja suureneb kogu perioodil vasakult paremale liikumisel. Vesiniku ja halogeeni aatomid kipuvad ilmuma molekuli välisküljele ja on harva keskne aatom.
5. samm: joonistage skeleti struktuur
Ühendage aatomid tsentraalse aatomiga sirgjoonega, mis tähistab kahe aatomi vahelist sidet. Kesk aatomil võib olla sellega ühendatud kuni neli muud aatomit.
6. samm: asetage elektronid väliste aatomite ümber
Täitke oktetid kõigi väliste aatomite ümber. Kui okteti lõpuleviimiseks pole piisavalt elektrone, on 5. etapi skeleti struktuur vale. Proovige teistsugust paigutust. Esialgu võib see nõuda mõningaid katse-eksituse vorminguid. Kogemuste omandamise ajal on skeleti struktuure lihtsam ennustada.
7. samm: asetage ülejäänud elektronid keskatomi ümber
Täiendage kesk-aatomi oktett ülejäänud elektronidega. Kui 3. etapist on jäänud veel võlakirju, looge kaksiksidemed koos üksikud paarid välistel aatomitel. Kaksiksidet tähistavad kaks aatomipaari vahel tõmmatud kindlat joont. Kui kesksel aatomil on rohkem kui kaheksa elektroni ja aatom pole üks neist erandid oktetireeglist, võib valentsiaatomite arv etapis 1 olla valesti loetud. Sellega saab lõpule Lewise punkt molekuli struktuur.
Lewis Konstruktsioonid Vs. Pärismolekulid
Kuigi Lewise struktuurid on kasulikud - eriti kui õppida tundma valentsust, oksüdatsiooni olekuid ja sidemeid - reaalses maailmas on reeglitest palju erandeid. Aatomid püüavad oma valentselektronkesta täita või pool täita. Kuid aatomid võivad moodustada molekule, mis pole ideaalselt stabiilsed. Mõnel juhul võib keskne aatom moodustada rohkem kui teised sellega ühendatud aatomid.
Valentselektronite arv võib ületada kaheksat, eriti suurema aatomiarvu korral. Lewise struktuurid on abiks kergete elementide jaoks, kuid vähem kasulikud siirdemetallide, näiteks lantaniidid ja aktiniidid. Õpilastel palutakse meeles pidada, et Lewise struktuurid on väärtuslik vahend tundmaõppimiseks ja õppimiseks ennustades aatomite käitumist molekulides, kuid need on tegeliku elektroni ebatäiuslikud kujutised tegevus.