Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

Креслення структур Льюїса

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    24399

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Навички для розвитку

    • Встановити загальний порядок креслення конструкцій Льюїса
    • Опишіть взаємодії між атомами за допомогою структур Льюїса (що відбувається з валентними електронами)

    Кожен, хто вивчав хімію, повинен вміти малювати структури Льюїса. Хоча існує багато складних ситуацій, і деякі люди намагаються розтягнути структури Льюїса, щоб бути точним описом молекул, навіть коли вони не працюють добре, основна ідея проста. Ось як я малюю структури Льюїса.

    1. Ви підраховуєте валентні електрони. Підрахуйте валентні електрони для кожного атома, складіть їх і додайте або видаліть електрони, якщо є загальний заряд.
    2. Ви з'ясовуєте, які зв'язки між атомами. Іноді ви можете подивитися це вгору. Інший раз, ви повинні здогадатися. Якщо молекула лінійна (як HCN) зазвичай вона пишеться в правильному порядку. Якщо це багатоатомний іон, як сульфат або нітрат, зазвичай ви ставите важкий атом або атом зліва в таблиці Менделєєва, в центрі. Ви, мабуть, не повинні ставити всі атоми в лінію, якщо їх більше 4 (однозв'язкові ланцюги, як правило, дуже нестабільні, за винятком вуглецю). Такі елементи, як N, C, S, P, Cl та важчі елементи в цих групах, можуть легко з'єднатися з 4 іншими атомами, тому часто вони йдуть посередині. O не повинен підключатися до більш ніж 2 атомів, а часто підключається тільки до одного. Якщо O з'єднується з 2 атомами, зазвичай принаймні один - C або H, а F майже завжди зробить лише один зв'язок. (Водневі зв'язки, про які ви, можливо, чули, набагато слабкіші, ніж ковалентні зв'язки, показані структурами Льюїса.)
    3. Після того, як ви вибрали розташування атомів, додайте потрібну кількість електронів. Спробуйте переконатися, що кожен елемент отримує потрібну кількість електронів, використовуючи одинокі пари електронів, які не є спільними, або спільні пари (які є зв'язками). Ви можете намалювати одинарні, подвійні або потрійні зв'язки. Переконайтеся, що H має 2 електрони (ніколи більше), а C, N, O, F мають 8 електронів (ніколи більше, і не менше, якщо тільки молекула не має непарну кількість електронів). Важкі елементи під C-F повинні мати не менше восьми електронів, а також вони можуть з'єднуватися з 6 або навіть 7 іншими атомами. В часто має 6 електронів, а Be часто має 4. Переміщайте електрони навколо, поки він не спрацює. Переконайтеся, що ваша остаточна структура має правильну загальну кількість електронів, і що жоден з атомів не має занадто багато або занадто мало.
    4. Непарні електрони називаються радикалами, і слід уникати їх. Коли ви малюєте структуру Льюїса, зробіть всі електрони парними, якщо немає непарної кількості електронів. Всі електрони повинні бути в одиночних парах або сполучних парах. (Є молекули, такі як O 2, які мають непарні електрони, хоча всі вони можуть бути парними, але ви не можете передбачити, що зі структурами Льюїса, тому припускайте, що всі вони парні.)
    Таблиця\(\PageIndex{1}\): Допустимі числа електронів і з'єднаних атомів для загальних елементів
    Елемент Кількість електронів
    (включаючи спільні)    		 Кількість з'єднаних атомів Винятки
    Ч 2 1 Іноді з'єднується з 2 атомами, в H-зв'язку або з бором
    Бути 0, 4, 6, 8 2 - 4 Може бути показаний як іонний (0 електронів) або ковалентний (4, 6, 8)
    Б 6, 8 3, 4 Іноді має менше 8 електронів
    C 8 1 - 4 Менше електронів, якщо з'єднання є радикалом
    П 8 1 - 4 Менше електронів, якщо з'єднання є радикалом
    O 8 1 - 2 Іноді з'єднується з 3 атомами, наприклад, в H-зв'язку
    F 8 1 Іноді з'єднується з 2 атомами, наприклад, в H-зв'язку
    П і нижче 8 і більше 3 - 6
    S і нижче 8 і більше 2 - 6
    Cl і нижче 8 і більше 1 - 6 Може підключатися до 7 атомів
    Xe 8 і більше 0 - 6 Відомі сполуки Xe з O і F

    Приклад\(\PageIndex{1}\)

    По-перше, давайте зробимо ціаністий водень, отрута, яка могла вбити Льюїса. Формула - HCN. Як завжди, це правильний порядок атомів. Кількість валентних електронів в молекулі дорівнює (1 + 4 + 5) = 10. Коли я вкладаю електрони, я зазвичай починаю з того, що розміщую валентні електрони кожного атома навколо нього, а потім з'єдную точки в лінії. (Ці кроки показані на малюнку).

    Для другого прикладу давайте зробимо іон тетрафторборату, BF 4 -. У цьому випадку ми повинні поставити B посередині, тому що F не повинен робити більше 1 зв'язку. Підрахуємо електрони: (3 + 7 х 4 + 1) = 32. Не забудьте порахувати +1 за негативний заряд на іоні. Оскільки B потрібно зробити 4 зв'язку, ми дамо йому додатковий електрон. Тоді ми з'єднаємо електрони в зв'язки. У цьому випадку ви знаєте, що F тягне електрони набагато важче, ніж B, тому «спільні пари», ймовірно, будуть ближче до F, навіть якщо картина не показує цього.

    Побудова точкових структур Льюїса для HCN зліва та BF 4 — праворуч.

    Дописувачі та авторства