مفاهیم اصلی

در این آموزش، نحوه ترسیم ساختارهای نقطه لوئیس صحیح برای عناصر و ترکیبات را خواهید آموخت. علاوه بر این، در مورد الکترون های ظرفیت و قانون اکتت یاد خواهید گرفت.

موضوعات مطرح شده در مقالات دیگر

واژگان

• الکترون های ظرفیت: الکترون هایی که در بیرونی ترین پوسته اتم قرار دارند.
• قانون هشت: عناصر ترجیح می دهند 8 الکترون ظرفیت داشته باشند و بر این اساس پیوند خواهند داشت.
• اعداد گروهی: اعدادی که در امتداد بالای دوره تناوبی قرار دارند و حاوی اتم هایی با واکنش شیمیایی یکسان هستند.

ساختارهای لویس چیست؟

در سال 1916، شیمیدان آمریکایی، گیلبرت ان. لوئیس، خطوط پیوند را به ساختارهای نقطه الکترونی معرفی کرد. این ساختارها که به عنوان ساختارهای لویس یا ساختارهای نقطه الکترونی نیز شناخته می‌شوند، نقشه‌هایی هستند که به صورت بصری نشان می‌دهند که الکترون‌ها چگونه در اطراف اتم‌ها به اشتراک گذاشته می‌شوند و چیده می‌شوند. الکترون هایی که به صورت نقطه نشان داده می شوند، جفت تنها نامیده می شوند و متعلق به یک اتم هستند. الکترون هایی که به صورت خطوط نشان داده می شوند پیوند هستند و اشتراک دو الکترون را بین دو اتم نشان می دهند.

چگونه یک ساختار نقطه لوئیس ایجاد کنیم

1. تعداد کل الکترون های ظرفیت را بیابید.

برای ترسیم ساختار لویس، باید تعداد کل الکترون های ظرفیت موجود را بدانید. تعداد الکترون های ظرفیت در یک اتم منفرد را می توان بر اساس عدد گروه اتم در جدول تناوبی پیدا کرد. در زیر جدولی وجود دارد که عدد گروه را با الکترون های ظرفیت هماهنگ می کند. گروه های 3 تا 12 که فلزات واسطه ای هستند، تنها دو الکترون ظرفیت خواهند داشت، زیرا پوسته مداری 4s برآورده می شود. گروه 18 که گازهای نجیب است، یک اکتت کامل خواهد داشت.

شماره گروه	1	2	3-12	13	14	15	16	17	18
تعداد الکترون های ظرفیت	1	2	2	3	4	5	6	7	8

اگر ساختار لوئیس را برای بیش از یک اتم ترسیم می کنید، باید آنها را با هم جمع کنید. مثلا:

1. O₃ = 6×3 = 18
   • اکسیژن در هر اتم 6 الکترون ظرفیت دارد. از آنجایی که سه اتم اکسیژن وجود دارد، 18 الکترون ظرفیت وجود دارد.
2. NaCl = 1+7 = 8
   • سدیم 1 الکترون دارد.
   • کلر 7 الکترون دارد.
3. NH₄⁺= 5+ (1×4) – (1)
   • نیتروژن دارای 5 الکترون ظرفیت است.
   • هیدروژن 4 الکترون ظرفیت دارد زیرا 4 اتم وجود دارد و هر اتم 1 الکترون می دهد.
   • در نهایت، از آنجایی که بار مثبت وجود دارد، 1 الکترون ظرفیت را کم می کنیم. اگر منفی بود 1 اضافه می کنیم.

2. اتم مرکزی را تعیین کنید

هنگامی که تعداد الکترون های ظرفیت موجود را می دانید، اکنون باید اتم مرکزی را تعیین کنید. اتم مرکزی چند ویژگی کلیدی دارد. اولاً، این اتمی است که می تواند بیشترین پیوندها را ایجاد کند و بنابراین برای قرار گرفتن در مرکز ایده آل است. . به طور معمول، آن اتمی است که تنها یکی از آن وجود دارد و همان است حداقل الکترونگاتیو اتم شما می توانید روند دوره ای برای الکترونگاتیوی را در اینجا پیدا کنید. هرگز فلوئور را به عنوان اتم مرکزی نمی بینیم.

3. پیوندهای منفرد بین اتم ها تشکیل دهید و سپس الکترون های باقیمانده را به صورت جفت تنها روی اتم ها قرار دهید.

هنگامی که تعداد الکترون های ظرفیت موجود و همچنین موقعیت اتم ها را نسبت به سایرین بدانیم، می توانیم شروع به تشکیل پیوندهای منفرد کنیم. بعد از اینکه هر اتم یک پیوند داشت، تعداد باقیمانده الکترون های ظرفیت را روی اتم ها قرار می دهیم. به یاد داشته باشید که هر نقطه یک الکترون است و هر خط نشان دهنده دو الکترون است. رسم تعداد صحیح الکترون ها حیاتی است. برای اطمینان از داشتن مقدار صحیح، تعداد الکترون های کشیده شده را بشمارید و آن را با کل الکترون های ظرفیتی که قبلا محاسبه شده بود مقایسه کنید.

4. الکترون‌ها را به اطراف حرکت دهید تا به قانون هشت‌گانه پایبند باشند.

اکنون که تعداد صحیح الکترون‌ها را روی اتم‌ها قرار داده‌ایم، آنها را به اطراف حرکت می‌دهیم تا پیوندهای دو یا سه‌گانه تشکیل دهند. این کار به این دلیل انجام می شود که هر اتم می خواهد لایه ظرفیتی خود را با هشت الکترون پر کند. به این می گویند قانون هشتگانه علاوه بر این، برخی از اتم‌ها دارای تعدادی پیوند هستند که دوست دارند تشکیل دهند. در زیر یک جدول نشان دهنده این موضوع است.

اتم	کربن	نیتروژن	اکسیژن	فلورین
تعداد اوراق قرضه	4	3	2	1
تعداد جفت های تنها	0	1	2	3

مثال های تمرینی: چگونه یک ساختار لوئیس ترسیم کنیم

ساختار نقطه لوئیس بور چیست؟

هنگام قرار دادن نقطه ها، با کشیدن آنها در دو طرف جداگانه شروع کنید تا هر چهار نقطه پر شوند. بعد از اینکه همه آنها پر شدند، می توانید نقاط بیشتری را به همان سمت اضافه کنید. از آنجایی که بور دارای 3 الکترون ظرفیت است، 3 نقطه وجود خواهد داشت که همه در اضلاع مختلف قرار می گیرند

ساختار نقطه لوئیس برای هیدروژن برومید (HBr) چیست؟

تعداد کل الکترون ها 8 خواهد بود. یک پیوند واحد وجود دارد که هیدروژن و برم را به هم متصل می کند. از آنجایی که هیدروژن تنها توسط دو الکترون ارضا می شود، بقیه جفت های تنها به برم ختم می شوند.

ساختار نقطه لوئیس تتراکلرید کربن چیست (CCl₄)؟

در مجموع 32 الکترون ظرفیتی در تتراکلرید کربن وجود دارد. علاوه بر این، کربن اتم مرکزی خواهد بود. چهار پیوند منفرد وجود خواهد داشت که کربن را به کلر متصل می کند. از آنجایی که کربن دارای چهار پیوند است، با قاعده اکتت ارضا می شود. الکترون‌های باقی‌مانده به اتم‌های کلر ختم می‌شوند.

به مثال های بیشتری نیاز دارید؟ اینجا یک کاربرگ