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Introduzione alle strutture di Lewis
L’unica cosa più piccola degli atomi sono le loro particelle subatomiche; elettroni, protoni e neutroni., Nemmeno sotto un complesso microscopico possiamo vedere i singoli elettroni che circondano i nuclei di un atomo. La struttura del punto di Lewis è una visuale che rappresenta il guscio più esterno degli elettroni, noto anche come elettroni di valenza, e possibili legami covalenti all’interno di un atomo o molecola. Questi elettroni di valenza sono caricati negativamente e sono attratti dal nucleo caricato positivamente, costituito da neutroni e protoni. Tieni presente che in realtà gli elettroni si muovono costantemente attorno al nucleo e non sono radicati in un unico luogo come raffigurato in una struttura 2D.,
Una struttura a punti di Lewis è disegnata da una serie di punti, linee e simboli atomici e fornisce una struttura per il modo in cui l’atomo o la molecola è disposta. Una struttura a punti di Lewis può essere fatta per un singolo atomo, un composto covalente o uno ion poliatomico.
Utilizzando la tavola periodica per disegnare strutture di punti di Lewis
La tavola periodica ha tutte le informazioni necessarie per disegnare una struttura di punti di Lewis. Ogni Gruppo, o colonna, è indicato da un numero romano che rappresenta il numero di elettroni di valenza. Questo è applicabile all’intero gruppo., Ad esempio, tutti gli elementi che rientrano nella prima colonna, o Gruppo I, ha un (1) elettrone di valenza. Tutti gli elementi del Gruppo II hanno due (2) elettroni di valenza, fino a VIII, otto (8) elettroni di valenza. Le proprietà sono anche coerenti tra le righe o i periodi della tavola periodica. I periodi sono indicati da un numero, 1, 2, 3, ecc. che rappresentano il livello di energia, o guscio di elettroni. Il primo periodo, o riga, ha un solo livello di energia che può contenere un totale di due elettroni. Il periodo 2, con un secondo guscio, può contenere un totale di otto (8) elettroni, noto anche come regola dell’ottetto., Il periodo 3 e così via può contenere più di otto (8) elettroni.
La tavola periodica trasmette anche elettronegatività. Gli elementi più elettronegativi si trovano nell’angolo in alto a destra della tabella periodo e diminuire in elettronegatività come si va giù il gruppo o più a sinistra di un periodo.
Attraverso il disegno di strutture a punti di Lewis, la tavola periodica sarà un forte punto di riferimento quando si lavora con elettroni, legami covalenti e ioni poliatomici.,
Usando le strutture dei punti di Lewis per mostrare gli elettroni di valenza
Le strutture dei punti di Lewis possono essere disegnate per mostrare gli elettroni di valenza che circondano un atomo stesso. Questo tipo di struttura a punti Lewis è rappresentato da un simbolo atomico e una serie di punti. Vedere i seguenti esempi per come disegnare strutture di punti di Lewis per atomi comuni coinvolti nel legame covalente.
Esempio 1. Disegna la struttura del punto di Lewis per l’atomo di idrogeno.
Poiché l’idrogeno è nel Gruppo I ha un (1) elettrone di valenza nel suo guscio.
Esempio 2., Disegna la struttura del punto di Lewis per l’atomo di fiorino.
Poiché il fluoro è nel periodo 2, può contenere un massimo di otto (8) elettroni secondo livello di energia. Fluoro Gruppo VII, il che significa che ha un totale di sette (7) elettroni di valenza intorno all’atomo.
Esempio 3. Disegna la struttura del punto di Lewis per l’ossigeno.
Poiché l’ossigeno è nel periodo 2, può contenere un massimo di otto (8) elettroni secondo livello di energia. Gruppo di ossigeno VI, il che significa che ha un totale di sei (6) elettroni di valenza attorno all’atomo
Esempio A., Determinare il numero totale di elettroni di valenza per C
- Carbonio è nel Gruppo IV, 4 elettroni di valenza
- numero Totale di Elettroni di Valenza del Carbonio = 4
Esempio B. Determinare il numero totale di elettroni di valenza per H2O
- Idrogeno, Gruppo I, ha 1 elettrone x 2 = 2
- Ossigeno, Gruppo VI, ha 6 elettroni x 1 = 6
- Totale di Elettroni di Valenza di acqua = 8
Esempio C., Determinare il numero totale di elettroni di valenza per MgBr2
- il Magnesio, il Gruppo 2, ha 2 elettroni x 1 = 2
- il Bromo, il Gruppo 7, ha 7 elettroni x 2 = 14
- numero Totale di Elettroni di Valenza di MgBr2 = 16
Come Disegnare un Lewis Dot Struttura
Passo 1. Determinare il numero totale di elettroni di valenza da raffigurare nel diagramma di Lewis.
Esempio: CO2 Totale = 16
Passo 2. Posizionare l’elemento meno elettronegativo al centro e disegnare singoli legami dall’atomo centrale ad altri atomi.,
Passaggio 3. Determina quanti elettroni devono essere aggiunti all’elemento centrale.
Supponiamo che ogni elemento esterno abbia una valenza completa (2 per H, 8 per tutto il resto) dagli elettroni di legame e non di legame. Totale tutti questi elettroni, e sottrarre che dal numero totale di elettroni di valenza nella molecola. CO2 ha 16 elettroni di valenza. Assumiamo che ogni O abbia 8 elettroni di valenza. 2×8=16; 16-16 = 0 quindi non abbiamo bisogno di aggiungere elettroni a C
Passo 4., Aggiungi legami doppi o tripli all’atomo centrale finché non ha un ottetto completo
Passaggio 5. Aggiungi elettroni agli elementi esterni fino a quando non hanno ottetti completi
Esempi per disegnare la struttura dei punti di Lewis per i legami covalenti
Qui, useremo il numero totale determinato di elettroni di valenza per atomo e li disegneremo nei punti appropriati. Fai riferimento a “Come disegnare una struttura a punti Lewis” per una guida passo passo. Vedere i seguenti diagrammi di Lewis dot structure per alcuni composti covalenti.
Esempio 1., Ammoniaca, NH3
L’azoto è nel Gruppo V, il che significa che ha un totale di cinque (5) elettroni di valenza. Ci sono tre (3) idrogeni presenti, ciascuno con il proprio unico elettrone che dà all’intera molecola un totale di otto (8) da contabilizzare. Poiché l’azoto ha 5 elettroni e sta cercando un totale di 8 per soddisfare il suo secondo guscio energetico, è soddisfatto dalla presenza di 3 idrogeni che soddisfano la regola dell’ottetto. Una coppia nonbonding di azoto è lasciata e ha rappresentato una coppia di due punti.
Esempio 2., Metano, CH4
In questa struttura non sono presenti coppie di elettroni non conduttori. Tutti sono stati correttamente legati in una serie di linee che rappresentano due elettroni ciascuno. Nel metano, ogni idrogeno ha il primo guscio di energia riempito con 2 elettroni, il proprio elettrone di valenza insieme a un elettrone condiviso dal carbonio, e il secondo guscio di energia del carbonio è riempito con un totale di otto elettroni, 4 propri e 4 condivisi (1 da ogni idrogeno che lo circonda).,
Disegnare strutture di punti Lewis per ioni poliatomici
Le strutture di punti Lewis per disegnare ioni poliatomici sono fatte in modo molto simile a quella di disegnare singoli atomi o composti covalenti. Tuttavia, in questo caso, avremo a che fare con ioni piuttosto che semplici atomi. Gli ioni stanno per possedere una carica positiva o negativa che dovrebbe essere riflessa dal numero di elettroni disegnati, nonché l’indicazione di un “-“o “+”., Ciò significa che ci sono elettroni aggiuntivi presenti per creare una carica negativa o meno elettroni presenti per creare una carica più positiva.
Esempio 1. PO43 -, Phosphate fosfato
Con quattro ossigeni presenti con sei (6) elettroni ciascuno e un fosforo con cinque (5) ci dovrebbe essere un totale di 31 elettroni. Tuttavia, poiché vi è una carica di -3.
Ci sono alcune cose da tenere a mente. Il fosforo è nel periodo 3, il che significa che può contenere più di 8 elettroni e crea un doppio legame con l’ossigeno che soddisfa la regola dell’ottetto per un ossigeno, ma non gli altri.,
Esempio 2. NH4+, Ammonium ammonio
Con ammonio, abbiamo a che fare con uno ion poliatomico caricato positivamente. Gli elettroni di valenza totali dell’azoto e dei quattro idrogeni sono 9 elettroni. Poiché c’è una carica positiva di 1+ ciò significa che c’è un elettrone in meno, quindi ci sarà un totale di 8, che sono rappresentati dai quattro legami come linee.
Esempio 3. OH -, ion idrossido
Lo hydroxide idrossido ha un totale di quanti elettroni?, Bene, l’ossigeno ha 6 e l’idrogeno ha 1, ma poiché c’è una carica negativa sullo ion, avrà uno ion aggiuntivo che produce un totale di 8 elettroni, che rappresentano la coppia di legame tra ossigeno e idrogeno insieme alle 3 coppie non vincolanti (solitarie) che circondano l’ossigeno.
Concetti chiave:
Determina il numero totale di elettroni di valenza dell’elemento o del composto. Se una molecola ha più di un elemento, aggiungere l’elettrone di valenza di tutti gli elementi presenti nel composto.,
Determina quale atomo sarà l’atomo centrale della Struttura del punto di Lewis. L’atomo centrale è l’atomo meno elettronegativo nel composto. Ricorda la tendenza per l’elettronegatività sulla tavola periodica. Una volta determinato, disegna quell’elemento con il simbolo atomico al centro e disegna singoli legami con gli altri atomi.
Sottrarre il guscio completo di elettroni di valenza (2 per H, 8 per tutto il resto) di ciascun atomo esterno dal numero totale di elettroni di valenza associati alla molecola., Distribuire gli elettroni rimanenti all’atomo centrale come coppie non leganti
Formare legami doppi e tripli fino a quando l’atomo centrale ha un ottetto completo.
Disegna coppie non vincolanti attorno agli atomi esterni finché non hanno un ottetto completo.
Controlla il tuo lavoro: Assicurati che tutti i tuoi elettroni e legami di valenza siano contabilizzati.
in Pratica con il Disegno di Lewis Strutture di punti
- Carbonio
- di Sodio
- Neon
- HCl
- H2O
- SO2
- NO3–
- ClO3–
- CN–
- SO42-
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