Ako nakresliť Lewisove bodové štruktúry?
Ak chcete nakresliť štruktúry Lewisových bodiek, začnite tým, že napíšete atómové symboly pre 2 atómy vedľa seba. Potom určte, či sú atómy držané pohromade jednoduchou, dvojitou alebo trojitou väzbou. Potom nakreslite čiary medzi atómami, ktoré predstavujú túto väzbu. Napríklad použite 1 riadok na zobrazenie jednoduchej väzby alebo nakreslite 2 riadky, ak majú dvojitú väzbu. Nakoniec reprezentujte všetky zostávajúce neviazané elektróny nakreslením bodiek okolo ich príslušných atómov. Ďalšie tipy od nášho spoluautora vedy, vrátane toho, ako vytvoriť Lewisove štruktúry pre väčšie kovalentné molekuly alebo ióny, čítajte ďalej!
Kreslenie štruktúr Lewisových bodiek (tiež známych ako Lewisove štruktúry alebo Lewisove diagramy) môže byť mätúce, najmä pre začínajúcich študentov chémie.
Kreslenie štruktúr Lewisových bodiek (tiež známych ako Lewisove štruktúry alebo Lewisove diagramy) môže byť mätúce, najmä pre začínajúcich študentov chémie. Tieto štruktúry sú však užitočné pri pochopení konfigurácií väzbových a valenčných elektrónov rôznych atómov a molekúl. Zložitosť kresby sa bude líšiť v závislosti od toho, či vytvárate štruktúru Lewisovej bodky pre dvojatómovú (2 atómovú) kovalentnú molekulu, väčšiu kovalentnú molekulu alebo iónovo viazané molekuly.
Metóda 1 z 3: kresba diatomických kovalentných štruktúr
- 1Napíšte atómový symbol pre každý atóm. Napíšte 2 atómové symboly vedľa seba. Tieto symboly budú predstavovať atómy prítomné v kovalentnej väzbe. Medzi atómami ponechajte dostatok priestoru na nakreslenie vašich elektrónov a väzieb.
- Kovalentné väzby zdieľajú elektróny a spravidla sa vyskytujú medzi 2 nekovmi.
- 2Určte stupeň väzby medzi 2 atómami. Atómy môžu byť držané pohromade jednoduchou, dvojitou alebo trojitou väzbou. Spravidla to bude závisieť od oktetového pravidla alebo od túžby každého atómu dosiahnuť plný valenčný obal s 8 elektrónmi (alebo v prípade vodíka s 2 elektrónmi). Ak chcete určiť, koľko elektrónov bude mať každý atóm, zistite, koľko valenčných elektrónov je v molekule, vynásobte ich 2 (každá väzba obsahuje 2 elektróny) a potom sčítajte počet nezdieľaných elektrónov.
- Napríklad O2 (plynný kyslík) má 6 valenčných elektrónov. Vynásobte 6 dvoma, čo sa rovná 12.
- Ak chcete zistiť, či bolo splnené oktetové pravidlo, pomocou bodiek reprezentujte valenčné elektróny okolo každého atómu. Pre O2 má jeden kyslík 8 elektrónov (takže bolo splnené oktetové pravidlo), ale druhý iba 6 (takže oktetové pravidlo nebolo splnené). To znamená, že medzi 2 kyslíkmi je potrebná viac ako 1 väzba. Na vytvorenie dvojitej väzby medzi atómami sú teda potrebné 2 elektróny, takže pre oba je splnené oktetové pravidlo.
- 3Pridajte svoje kresby do kresby. Každá väzba je reprezentovaná čiarou medzi 2 atómami. Pre jednoduchú väzbu by ste jednoducho nakreslili 1 čiaru od prvého atómu k druhému. Pri dvojitej alebo trojitej väzbe by ste nakreslili 2 alebo 3 čiary.
- Napríklad N2 (plynný dusík) má trojitú väzbu spájajúcu 2 atómy dusíka. Jeho väzba bude teda v Lewisovom diagrame označená ako 3 rovnobežné čiary spájajúce 2 N atómy.
Ak chcete nakresliť štruktúry Lewisových bodiek, začnite tým, že napíšete atómové symboly pre 2 atómy vedľa seba. - 4Nakreslite neviazané elektróny. Niektoré z valenčných elektrónov v jednom alebo oboch atómoch nemusia byť zahrnuté vo väzbe. Keď sa to stane, mali by ste reprezentovať každý zostávajúci elektrón bodkou okolo príslušného atómu. Vo väčšine prípadov by ani jeden atóm nemal mať k sebe viazaných viac ako 8 elektrónov. Svoju prácu môžete skontrolovať tak, že každú bodku spočítate ako 1 elektrón a každý riadok ako 2 elektróny.
- Napríklad O2 (plynný kyslík) má 2 rovnobežné čiary spájajúce atómy, s 2 pármi bodiek (známymi ako osamelé páry elektrónov) na každom atóme.
Metóda 2 z 3: vytvorenie lewisových štruktúr pre väčšie kovalentné molekuly
- 1Zistite, ktorý atóm je váš centrálny atóm. Tento atóm je zvyčajne najmenej elektronegatívny. Ako taký je schopný vytvárať väzby s mnohými ďalšími atómami. Pojem „centrálny atóm“ sa používa preto, že všetky ostatné atómy v molekule sú viazané na tento konkrétny atóm (ale nie nevyhnutne na seba).
- Atómy ako fosfor a uhlík sú často centrálnymi atómami.
- V niektorých zložitejších molekulách môžete mať viac centrálnych atómov.
- Všimnite si toho, že v periodickej tabuľke sa elektronegativita zvyšuje zľava doprava a klesá zhora nadol.
- 2Zvážte valenčné elektróny centrálneho atómu. Ako všeobecné (nie však výlučne) pravidlo platí, že atómy sú radi obklopené 8 valenčnými elektrónmi (oktetové pravidlo). Keď sa centrálne atómy naviažu na ostatné atómy, najnižšia energetická konfigurácia je taká, ktorá uspokojí oktetové pravidlo (vo väčšine prípadov). To vám môže pomôcť určiť počet väzieb, ktoré budú medzi centrálnym atómom a ostatnými atómami, pretože každá väzba predstavuje 2 elektróny.
- Niektoré veľké atómy, ako napríklad fosfor, môžu porušiť oktetové pravidlo.
- Napríklad oxid uhličitý (CO 2) má 2 kyslíky kovalentne dvojito viazané na centrálny atóm, uhlík. To umožňuje, aby bolo pravidlo oktetu splnené pre všetky 3 atómy.
- Chlorid fosforečný (PCl 5) porušuje oktetové pravidlo tým, že má 5 párov väzieb okolo centrálneho atómu. Táto molekula má 5 atómov chlóru kovalentne naviazaných na jeden centrálny atóm, fosfor. Oktetové pravidlo je splnené pre každý z 5 atómov chlóru, ale je prekročené pre atóm fosforu.
- 3Napíšte symbol svojho centrálneho atómu. Pri väčších kovalentných molekulách je najlepšie začať kresbu s centrálnym atómom. Odolajte nutkaniu písať všetky atómové symboly súčasne. Ponechať dostatok priestoru okolo centrálneho atómu umiestniť ďalšie symboly, potom, čo ste určili svoje miesto.
Štruktúry Lewisových bodiek by mali byť rovnaké pre prvky v tej istej periodickej skupine, existujú však určité výnimky. - 4Ukážte elektrónovú geometriu centrálneho atómu. Pre každý nezdieľaný pár elektrónov nakreslite 2 malé bodky tesne vedľa seba okolo centrálneho atómu. Pre každú jednotlivú väzbu nakreslite čiaru vzdialenú od atómu. Pri dvojitých a trojitých väzbách nakreslite namiesto 1 čiary 2 alebo 3. Toto mapuje, kde sa ostatné molekuly môžu viazať na centrálny atóm.
- 5Pridajte zostávajúce atómy. Každý zostávajúci atóm v molekule sa pripojí k väzbe pochádzajúcej z centrálneho atómu. Napíšte symbol pre každý z týchto atómov na koniec 1 väzieb, ktoré ste umiestnili okolo centrálneho atómu. To naznačuje, že elektróny sú zdieľané medzi týmto atómom a centrálnym atómom.
- 6Doplňte zostávajúce elektróny. Každú väzbu počítajte ako 2 elektróny (dvojité a trojité väzby ako 4 a 6 elektrónov). Potom pridajte elektrónové páry okolo každého atómu, kým nie je pre daný atóm splnené oktetové pravidlo. Svoju prácu na každom atóme môžete skontrolovať tak, že každú bodku spočítate ako 1 elektrón a každú väzbu ako 2 elektróny. Suma by mala byť 8.
- Výnimkou sú samozrejme atómy presahujúce oktetové pravidlo a vodík, ktorý má v danom čase iba 0 alebo 2 valenčné elektróny.
- Keď je molekula vodíka kovalentne naviazaná na iný atóm, nebude mať okolo seba žiadne ďalšie nezdieľané elektróny.
Metóda 3 z 3: Výroba lewisových štruktúr pre ióny
- 1Napíšte atómový symbol. Atómový symbol pre ión bude rovnaký ako atómový symbol pre atóm, ktorý ho tvoril. Okolo symbolu nechajte na papieri dostatok miesta, aby ste neskôr mohli pridať elektróny a zátvorky. V niektorých prípadoch sú ióny polyatomické (viac ako 1 atóm) molekuly a sú označené zapísaním atómového symbolu pre všetky atómy v molekule.
- Pri vytváraní symbolu pre polyatomické ióny (ako je NO3- alebo SO42-) postupujte podľa vyššie uvedenej metódy podľa pokynov pre „Vytvorenie Lewisových štruktúr pre veľké kovalentné molekuly“.
Keď sa centrálne atómy naviažu na ostatné atómy, najnižšia energetická konfigurácia je taká, ktorá uspokojí oktetové pravidlo (vo väčšine prípadov). - 2Doplňte elektróny. Atómy sú vo všeobecnosti neutrálne a nenesú kladný ani záporný náboj. Keď však atóm stratí alebo získa elektróny, rovnováha kladného a záporného náboja v atóme sa zmení. Potom sa z atómu stane nabitá častica známa ako ión. Do svojej Lewisovej štruktúry pridajte všetky elektróny navyše a odstráňte všetky elektróny, ktorých sa vzdáte.
- Pri kreslení elektrónov nezabúdajte na pravidlo oktetu.
- Pri strate elektrónov sa vytvorí kladný ión (známy ako katión). Napríklad lítium počas ionizácie stráca svoj jediný valenčný elektrón. Jeho Lewisova štruktúra by bola len „Li“ bez bodiek okolo.
- Keď sa získajú elektróny, vytvorí sa negatívny ión (známy ako anión). Chlór má 7 valenčných elektrónov a počas ionizácie získa 1 elektrón, čo mu dáva plný obal 8 elektrónov. Jeho Lewisova štruktúra by bola „Cl“ so 4 pármi bodiek okolo neho.
- 3Označte náboj iónu. Počítanie bodiek na každom atóme by bolo únavným spôsobom, ako zistiť, či má tento atóm náboj. Aby boli štruktúry ľahšie čitateľné, musíte ukázať, že vaša štruktúra je ión s určitým nábojom. Aby ste to ukázali, nakreslite zátvorky okolo atómového (alebo polyatomického) symbolu. Potom napíšte poplatok mimo zátvoriek v pravom hornom rohu.
- Horčíkový ión by mal napríklad prázdny vonkajší obal a bol by označený ako [Mg] 2+.
- Štruktúry Lewisových bodiek by mali byť rovnaké pre prvky v tej istej periodickej skupine, existujú však určité výnimky.
Prečítajte si tiež: Ako porozumieť klasickej mechanike?
Otázky a odpovede
- Ako nakreslím Lewisov diagram pre H3 O+?Najprv zistite celkový počet elektrónov. 3x1 + 6 - 1 = 8. Kyslík je centrálny atóm, pretože vodík môže mať iba 2 elektróny a nikdy nemôže byť centrálnym atómom. Začnite umiestnením väzieb medzi atómom kyslíka a každým z atómov vodíka. Teraz ste vytvorili 3 väzby pomocou 6 elektrónov. Atómy vodíka majú každý 2 elektróny a ich vonkajšia energetická hladina je naplnená. Umiestnite posledné 2 elektróny ako osamotený pár na kyslík a teraz má vo svojej vonkajšej energetickej úrovni 8 elektrónov.
- Ako môžete vedieť, ktoré atómy môžu porušovať oktetové pravidlo?Oktety môžu rozšíriť iba atómy v druhom rade periodickej tabuľky a ďalej. Všeobecne sa to stáva najčastejšie, keď sa veľká molekula (ako jód) viaže na malé elektronegatívne molekuly (ako kyslík alebo chlór).
