Что такое структуры льюиса

Структуры Льюиса показывают каждый атом и его положение в структуре молекулы с помощью его химического символа. Линии проводятся между атомами, которые связаны друг с другом (вместо линий можно использовать пары точек). Лишние электроны, образующие неподеленные пары, представлены парами точек и помещены рядом с атомами.

СОДЕРЖАНИЕ

Строительство и счет электронов

Общее количество электронов, представленных в структуре Льюиса, равно сумме чисел валентных электронов на каждом отдельном атоме. Невалентные электроны не представлены в структурах Льюиса.

После того, как общее количество доступных электронов будет определено, электроны должны быть помещены в структуру в соответствии со следующими этапами:

Таким же методом можно построить структуры Льюиса для многоатомных ионов. При подсчете электронов отрицательные ионы должны иметь дополнительные электроны, помещенные в их структуры Льюиса; положительные ионы должны иметь меньше электронов, чем незаряженная молекула. Когда записывается структура Льюиса иона, вся структура помещается в скобки, а заряд записывается в виде верхнего индекса в правом верхнем углу за скобками.

Был предложен более простой метод построения структур Льюиса, устраняющий необходимость в подсчете электронов: атомы нарисованы с указанием валентных электронов; Затем связи образуются путем спаривания валентных электронов атомов, участвующих в процессе образования связи, а анионы и катионы образуются путем добавления или удаления электронов в / из соответствующих атомов.

Предложена другая простая и общая процедура записи структур Льюиса и резонансных форм.

Официальное обвинение

Формальный заряд атома рассчитывается как разница между количеством валентных электронов, которые должен иметь нейтральный атом, и количеством электронов, которые ему принадлежат в структуре Льюиса. Электроны в ковалентных связях поровну распределяются между атомами, участвующими в связи. Сумма формальных зарядов на ионе должна быть равна заряду на ионе, а сумма формальных зарядов на нейтральной молекуле должна быть равна нулю.

Резонанс

Для некоторых молекул и ионов трудно определить, какие неподеленные пары следует переместить, чтобы образовать двойные или тройные связи, и для одной и той же молекулы или иона могут быть записаны две или более различных резонансных структуры. В таких случаях обычно пишут их все с двусторонними стрелками между ними (см. Пример ниже). Иногда это происходит, когда несколько атомов одного и того же типа окружают центральный атом, и это особенно характерно для многоатомных ионов.

При сравнении резонансных структур для одной и той же молекулы обычно те, которые имеют наименьшее количество формальных зарядов, вносят больший вклад в общий резонансный гибрид. Когда необходимы формальные заряды, предпочтение отдается резонансным структурам, которые имеют отрицательные заряды на более электроотрицательных элементах и ​​положительные заряды на менее электроотрицательных элементах.

Резонансную структуру не следует интерпретировать как указание на то, что молекула переключается между формами, а как указание на то, что молекула действует как среднее для множества форм.

Пример

Источник

Структуры Льюиса показывают каждый атом и его положение в структуре молекулы с помощью его химического символа. Линии проводятся между атомами, которые связаны друг с другом (вместо линий можно использовать пары точек). Лишние электроны, образующие неподеленные пары, представлены парами точек и помещены рядом с атомами.

СОДЕРЖАНИЕ

Строительство и счет электронов

Общее количество электронов, представленных в структуре Льюиса, равно сумме чисел валентных электронов на каждом отдельном атоме. Невалентные электроны не представлены в структурах Льюиса.

После того, как общее количество доступных электронов будет определено, электроны должны быть помещены в структуру в соответствии со следующими этапами:

Таким же методом можно построить структуры Льюиса для многоатомных ионов. При подсчете электронов отрицательные ионы должны иметь дополнительные электроны, помещенные в их структуры Льюиса; положительные ионы должны иметь меньше электронов, чем незаряженная молекула. Когда записывается структура Льюиса иона, вся структура помещается в скобки, а заряд записывается в виде верхнего индекса в правом верхнем углу за скобками.

Был предложен более простой метод построения структур Льюиса, устраняющий необходимость в подсчете электронов: атомы нарисованы с указанием валентных электронов; Затем связи образуются путем спаривания валентных электронов атомов, участвующих в процессе образования связи, а анионы и катионы образуются путем добавления или удаления электронов в / из соответствующих атомов.

Предложена другая простая и общая процедура записи структур Льюиса и резонансных форм.

Официальное обвинение

Формальный заряд атома рассчитывается как разница между количеством валентных электронов, которые должен иметь нейтральный атом, и количеством электронов, которые ему принадлежат в структуре Льюиса. Электроны в ковалентных связях поровну распределяются между атомами, участвующими в связи. Сумма формальных зарядов на ионе должна быть равна заряду на ионе, а сумма формальных зарядов на нейтральной молекуле должна быть равна нулю.

Резонанс

Для некоторых молекул и ионов трудно определить, какие неподеленные пары следует переместить, чтобы образовать двойные или тройные связи, и для одной и той же молекулы или иона могут быть записаны две или более различных резонансных структуры. В таких случаях обычно пишут их все с двусторонними стрелками между ними (см. Пример ниже). Иногда это происходит, когда несколько атомов одного и того же типа окружают центральный атом, и это особенно характерно для многоатомных ионов.

При сравнении резонансных структур для одной и той же молекулы обычно те, которые имеют наименьшее количество формальных зарядов, вносят больший вклад в общий резонансный гибрид. Когда необходимы формальные заряды, предпочтение отдается резонансным структурам, которые имеют отрицательные заряды на более электроотрицательных элементах и ​​положительные заряды на менее электроотрицательных элементах.

Резонансную структуру не следует интерпретировать как указание на то, что молекула переключается между формами, а как указание на то, что молекула действует как среднее для множества форм.

Пример

Источник

Структура Льюиса

Структуры Льюиса показывают каждый атом и его положение в структуре молекулы с помощью его химического символа. Линии проводятся между атомами, которые связаны друг с другом (вместо линий можно использовать пары точек). Лишние электроны, образующие неподеленные пары, представлены парами точек и помещены рядом с атомами.

СОДЕРЖАНИЕ

Строительство и счет электронов [ править ]

Общее количество электронов, представленных в структуре Льюиса, равно сумме чисел валентных электронов на каждом отдельном атоме. Невалентные электроны в структурах Льюиса не представлены.

После того, как общее количество доступных электронов будет определено, электроны должны быть помещены в структуру в соответствии со следующими этапами:

Таким же методом можно построить структуры Льюиса для многоатомных ионов. При подсчете электронов отрицательные ионы должны иметь дополнительные электроны, помещенные в их структуры Льюиса; положительные ионы должны иметь меньше электронов, чем незаряженная молекула. Когда записывается структура Льюиса иона, вся структура помещается в скобки, а заряд записывается в виде верхнего индекса в правом верхнем углу за скобками.

Был предложен более простой метод построения структур Льюиса, устраняющий необходимость в подсчете электронов: атомы нарисованы с указанием валентных электронов; Затем связи образуются путем спаривания валентных электронов атомов, участвующих в процессе образования связи, а анионы и катионы образуются путем добавления или удаления электронов в / из соответствующих атомов. [5]

Предложена другая простая и общая процедура записи структур Льюиса и резонансных форм. [6]

Официальное обвинение [ править ]

Формальный заряд атома вычисляется как разница между количеством валентных электронов, которые должен иметь нейтральный атом, и количеством электронов, которые ему принадлежат в структуре Льюиса. Электроны в ковалентных связях поровну распределяются между атомами, участвующими в связи. Сумма формальных зарядов на ионе должна быть равна заряду на ионе, а сумма формальных зарядов на нейтральной молекуле должна быть равна нулю.

Резонанс [ править ]

Для некоторых молекул и ионов трудно определить, какие неподеленные пары следует переместить, чтобы образовать двойные или тройные связи, и для одной и той же молекулы или иона могут быть записаны две или более различных резонансных структуры. В таких случаях обычно пишут их все с двусторонними стрелками между ними (см. Пример ниже). Иногда это происходит, когда несколько атомов одного и того же типа окружают центральный атом, и это особенно характерно для многоатомных ионов.

При сравнении резонансных структур для одной и той же молекулы обычно те, у которых наименьшие формальные заряды, вносят больший вклад в общий резонансный гибрид. Когда необходимы формальные заряды, предпочтение отдается резонансным структурам, которые имеют отрицательные заряды на более электроотрицательных элементах и ​​положительные заряды на менее электроотрицательных элементах.

Резонансную структуру не следует интерпретировать как указание на то, что молекула переключается между формами, а как указание на то, что молекула действует как среднее для множества форм.

Пример [ править ]

Источник

Структура Льюиса в Констате, как это делается, примеры

Но что такое ковалентная связь? Это разделение пары электронов (или точек) между любыми двумя атомами периодической таблицы. С помощью этих диаграмм вы можете набросать множество скелетов для определенного соединения. Какой из них правильный, будет зависеть от формальных зарядов и химической природы тех же атомов.

На изображении выше у нас есть пример структуры Льюиса. В этом случае представленное соединение представляет собой 2-бромпропан. Черные точки, соответствующие электронам, могут быть оценены как участвующими в связях, так и неразделенными (единственная пара чуть выше Br)..

Если бы пары точек «:» были заменены длинным дефисом «-«, то углеродный скелет 2-бромпропана был бы представлен как: C-C-C. Почему вместо нарисованного «молекулярного каркаса» это не может быть C-H-H-C? Ответ заключается в электронных характеристиках каждого атома.

Таким образом, поскольку водород имеет только один электрон и одну орбиталь, доступную для заполнения, он образует только одну ковалентную связь. Следовательно, он никогда не может образовывать две связи (не путать с водородными связями). С другой стороны, электронная конфигурация атома углерода позволяет (и требует) образования четырех ковалентных связей.

По этой причине структуры Льюиса, в которые вмешиваются C и H, должны быть согласованными и учитывать то, что регулируется их электронными конфигурациями. Таким образом, если углерод имеет более четырех связей или водород более одной, то контур может быть отброшен, и может быть начат новый, более соответствующий реальности..

Вот где появляются некоторые из основных причин или оснований этих структур, представленные Гилбертом Ньютоном Льюисом в его поиске молекулярных представлений, верных экспериментальным данным: молекулярная структура и формальные заряды.

Все существующие соединения могут быть представлены структурами Льюиса, давая первое приближение к тому, каким образом молекула или ионы могут быть.

Какова структура Льюиса?

Это репрезентативная структура валентных электронов и ковалентных связей в молекуле или ионе, которая служит для понимания ее молекулярной структуры..

Однако эта структура не может предсказать некоторые важные детали, такие как молекулярная геометрия относительно атома и его среды (если он квадратный, тригональный, бипирамидальный и т. Д.).

Кроме того, в нем ничего не говорится о том, что представляет собой химическая гибридизация его атомов, но где находятся двойные или тройные связи и есть ли резонанс в структуре.

С помощью этой информации можно утверждать о реакционной способности соединения, его стабильности, о том, как и по какому механизму будет следовать молекула, когда она реагирует..

По этой причине структуры Льюиса никогда не перестают рассматриваться, и они очень полезны, потому что в них могут быть сведены новые химические знания.

Как это сделать??

Чтобы нарисовать или нарисовать структуру, формула или диаграмма Льюиса, необходима химическая формула соединения. Без этого вы даже не сможете узнать, какие атомы составляют его. Однажды с этим, периодическая таблица используется, чтобы определить местонахождение групп, к которым они принадлежат..

Например, если у вас есть соединение С₁₄О₂N₃ тогда мы должны искать группы, в которых находится углерод, кислород и азот. Это сделано, независимо от того, что соединение является, число валентных электронов остается неизменным, так что рано или поздно они запоминаются.

Таким образом, углерод относится к группе НДС, кислород к группе VIA и азот к VA. Номер группы равен числу валентных электронов (точек). Все они имеют общую тенденцию завершать октет валентного слоя.

Это относится ко всем неметаллическим элементам или элементам, найденным в блоках s или p периодической таблицы. Однако не все элементы подчиняются правилу октетов. Частными случаями являются переходные металлы, структура которых основана больше на формальных зарядах и их групповом номере..

Применяя математическую формулу

Зная, к какой группе принадлежат элементы, и, следовательно, число валентных электронов, доступных для образования связей, мы приступим к следующей формуле, которая полезна для рисования структур Льюиса:

Где С означает общие электроны, то есть тех, кто участвует в ковалентных связях. Поскольку каждая ссылка состоит из двух электронов, то C / 2 равно количеству ссылок (или тире), которые должны быть нарисованы.

N являются нужны электроны, который должен иметь атом в своей валентной оболочке, чтобы быть изоэлектронным по отношению к благородному газу, который следует за ним в тот же период. Для всех элементов, кроме H (поскольку для сравнения требуется два электрона с He), им требуется восемь электронов.

D являются электроны доступны, которые определяются группой или числом валентных электронов. Таким образом, поскольку Cl принадлежит к группе VIIA, он должен быть окружен семью черными точками или электронами и иметь в виду, что для формирования связи необходима пара..

Имея атомы, их точки и число связей С / 2, можно затем импровизировать структуру Льюиса. Но кроме того, необходимо иметь представление о других «правилах».

Где разместить наименее электроотрицательные атомы

Менее электроотрицательные атомы в подавляющем большинстве структур занимают центры. По этой причине, если у вас есть соединение с атомами P, O и F, P, следовательно, должен быть расположен в центре гипотетической структуры.

Также важно отметить, что атомы водорода обычно связаны с сильно электроотрицательными атомами. Если у вас есть соединения Zn, H и O, H будет идти рядом с O, а не с Zn (Zn-O-H и не H-Zn-O). Есть исключения из этого правила, но обычно это происходит с неметаллическими атомами.

Симметрия и формальные заряды

Природа предпочитает создавать молекулярные структуры как можно более симметричными. Это помогает избежать создания неупорядоченных структур с атомами, расположенными таким образом, что они не подчиняются какой-либо очевидной структуре.

Формальные заряды также играют важную роль при построении структур Льюиса, особенно для структуры ионов. Таким образом, ссылки могут быть добавлены или удалены, так что формальный заряд атома соответствует выставленному общему заряду. Этот критерий очень полезен для соединений переходных металлов.

Ограничения в правиле октета

Не все правила соблюдаются, что не обязательно означает, что структура неверна. Типичные примеры этого наблюдаются во многих соединениях, в которых участвуют элементы группы IIIA (B, Al, Ga, In, Tl). Трифторид алюминия (AlF) специально рассматривается здесь₃).

Применяя тогда формулу, описанную выше, имеем:

D = 1 × 3 (один атом алюминия) + 7 × 3 (три атома фтора) = 24 электрона

Здесь 3 и 7 являются соответствующими группами или числами валентных электронов, доступных для алюминия и фтора. Тогда с учетом необходимых электронов N:

N = 8 × 1 (один атом алюминия) + 8 × 3 (три атома фтора) = 32 электрона

И поэтому общие электроны:

Поскольку алюминий является наименее электроотрицательным атомом, он должен находиться в центре, а фтор образует только связь. Учитывая это, мы имеем структуру Льюиса AlF₃ (верхнее изображение) Общие электроны выделены зелеными точками, чтобы отличить их от не-общих.

Хотя расчеты предсказывают, что должны быть сформированы 4 связи, в алюминии не хватает достаточного количества электронов и, кроме того, нет четвертого атома фтора. В результате алюминий не соответствует правилу октета, и этот факт не отражен в расчетах.

Примеры структур Льюиса

йод

Йод является галогеном и поэтому относится к группе VIIA. Тогда у него семь валентных электронов, и эту простую двухатомную молекулу можно представить импровизацией или применением формулы:

D = 2 × 7 (два атома йода) = 14 электронов

N = 2 × 8 = 16 электронов

По состоянию на 14 электронов 2 участвуют в ковалентной связи (зеленые точки и дефис), 12 остаются как не общие; и поскольку они представляют собой два атома йода, 6 необходимо разделить для одного из них (их валентных электронов). В этой молекуле возможна только эта структура, геометрия которой линейна.

аммиачный

Какова структура Льюиса для молекулы аммиака? Поскольку азот из группы VA, он имеет пять валентных электронов, а затем:

D = 1 × 5 (один атом азота) + 1 × 3 (три атома водорода) = 8 электронов

N = 8 × 1 + 2 × 3 = 14 электронов

На этот раз формула преуспевает с количеством ссылок (три зеленых ссылки). Поскольку из 8 доступных электронов 6 участвуют в связях, существует неразделенная пара, которая расположена над атомом азота..

С₂H₆О

Формула соответствует органическому соединению. Перед применением формулы необходимо помнить, что атомы водорода образуют одинарную связь, кислород два, углерод четыре и что структура должна быть максимально симметричной. Исходя из предыдущих примеров, имеем:

D = 6 × 1 (шесть атомов водорода) + 6 × 1 (один атом кислорода) + 4 × 2 (два атома углерода) = 20 электронов

N = 6 × 2 (шесть атомов водорода) + 8 × 1 (один атом кислорода) + 8 × 2 (два атома углерода) = 36 электронов

Количество зеленых штрихов соответствует 8 рассчитанным ссылкам. Предложенная структура Льюиса является структурой СН этанола₃СН₂ОН. Однако было бы также правильно предложить структуру диметилового эфира СН₃ОСН₃, что еще более симметрично.

Что из двух «правильнее»? Оба одинаковы, так как структуры возникли как структурные изомеры одной и той же молекулярной формулы C₂H₆О.

Ион перманганат

Ситуация осложняется, когда желательно создать структуры Льюиса для соединений переходных металлов. Марганец принадлежит к группе VIIB, аналогично, электрон отрицательного заряда должен быть добавлен среди доступных электронов. Применяя формулу у вас есть:

D = 7 × 1 (один атом марганца) + 6 × 4 (четыре атома кислорода) + 1 электрон на заряд = 32 электрона

N = 8 × 1 + 8 × 4 = 40 электронов

В перманганат-ионе видно, что существует резонанс. Это означает, что простая простая связь Mn-O делокализована между четырьмя атомами O..

Ионный дихромат

Наконец, аналогичный случай происходит с дихромат-ионом (Cr₂О₇). Хром относится к группе VIB, поэтому у него шесть валентных электронов. Применение формулы снова:

D = 6 × 2 (два атома хрома) + 6 × 7 (семь атомов кислорода) + 2 электрона на двухвалентный заряд = 56 электронов

N = 8 × 2 + 8 × 7 = 72 электрона

Источник

Структура Льюиса: что это такое, как это сделать, примеры

Содержание:

Но что такое ковалентная связь? Это разделение пары электронов (или точек) между любыми двумя атомами периодической таблицы. С помощью этих диаграмм можно нарисовать множество скелетов для данного соединения. Какой из них правильный, будет зависеть от формальных зарядов и химической природы самих атомов.

На изображении выше у вас есть пример того, что такое структура Льюиса. В этом случае представляемое соединение представляет собой 2-бромпропан. Вы можете видеть черные точки, соответствующие электронам, как тем, которые участвуют в связях, так и тем, которые не делятся (единственная пара чуть выше Br).

Таким образом, поскольку водород имеет один электрон и одну орбиталь, доступную для заполнения, он образует только одну ковалентную связь. Следовательно, он никогда не может образовывать две связи (не путать с водородными связями). С другой стороны, электронная конфигурация атома углерода позволяет (и требует) образование четырех ковалентных связей.

По этой причине структуры Льюиса, в которых участвуют С и Н, должны быть когерентными и учитывать то, что регулируется их электронными конфигурациями. Таким образом, если углерод имеет более четырех связей или водород более одной, то эскиз можно отбросить и начать новый, более соответствующий реальности.

Именно здесь появляется один из основных мотивов или подтверждений этих структур, введенный Гилбертом Ньютоном Льюисом в его поисках молекулярных представлений, верных экспериментальным данным: молекулярная структура и формальные заряды.

Все существующие соединения могут быть представлены структурами Льюиса, что дает первое приближение к тому, какими могут быть молекулы или ионы.

Что такое структура Льюиса?

Это типичная структура валентных электронов и ковалентных связей в молекуле или ионе, которая позволяет получить представление о ее молекулярной структуре.

Однако эта структура не может предсказать некоторые важные детали, такие как геометрия молекулы относительно атома и его окружения (квадрат, тригональная плоскость, бипирамидальность и т. Д.).

Точно так же он ничего не говорит о том, что такое химическая гибридизация его атомов, но он говорит, где расположены двойные или тройные связи и есть ли резонанс в структуре.

Обладая этой информацией, можно спорить о реакционной способности соединения, его стабильности, о том, как и по какому механизму будет следовать молекула, когда она вступит в реакцию.

По этой причине структуры Льюиса никогда не перестают рассматриваться и очень полезны, поскольку в них можно сконцентрировать новое химическое обучение.

Как это сделать?

Чтобы нарисовать или набросать структуру, формулу или диаграмму Льюиса, необходима химическая формула соединения. Без него вы даже не сможете узнать, из каких атомов он состоит. После этого периодическая таблица Менделеева используется для определения того, к каким группам они принадлежат.

Например, если у вас есть соединение C₁₄ИЛИ₂N₃ тогда нам придется искать группы, в которых находятся углерод, кислород и азот. Как только это будет сделано, неважно, что это за соединение, количество валентных электронов останется прежним, поэтому рано или поздно они запоминаются.

Что такое правило октетов?

Это говорит о том, что для достижения стабильности атомы имеют тенденцию завершать свой энергетический уровень с помощью восьми электронов. Это относится ко всем неметаллическим элементам или элементам, содержащимся в блоках s или p периодической таблицы.

Однако не все элементы подчиняются правилу октетов. Частными случаями являются переходные металлы, структура которых основана больше на формальных зарядах и их групповом номере.

Применяя математическую формулу

Зная, к какой группе принадлежат элементы, и, следовательно, количество валентных электронов, доступных для образования связей, мы используем следующую формулу, которая полезна для построения структур Льюиса:

Где C означает общие электроны, то есть те, которые участвуют в ковалентных связях. Поскольку каждая связь состоит из двух электронов, то C / 2 равно количеству связей (или штрихов), которые необходимо нарисовать.

N являются электроны нужны, который должен иметь атом в своей валентной оболочке, чтобы быть изоэлектронным благородному газу, который следует за ним в тот же период. Для всех элементов, кроме H (поскольку для сравнения с He требуется два электрона), им нужно восемь электронов.

Имея атомы, их точки и количество связей C / 2, структура Льюиса может быть импровизирована. Но дополнительно необходимо иметь представление о других «правилах».

Где разместить наименее электроотрицательные атомы

Наименее электроотрицательные атомы в подавляющем большинстве структур занимают центры. По этой причине, если у вас есть соединение с атомами P, O и F, P, следовательно, должен находиться в центре гипотетической структуры.

Симметрия и формальные обвинения

Природа отдает предпочтение созданию максимально симметричных молекулярных структур. Это помогает избежать создания беспорядочных структур с атомами, расположенными таким образом, что они не подчиняются какой-либо видимой схеме.

Формальные заряды также играют важную роль при рисовании структур Льюиса, особенно для ионов. Таким образом, связи могут быть добавлены или удалены так, чтобы формальный заряд атома соответствовал показанному общему заряду. Этот критерий очень полезен для соединений переходных металлов.

Ограничения правила октетов

Не все правила соблюдаются, что не обязательно означает, что структура неправильная. Типичные примеры этого наблюдаются во многих соединениях, в которых задействованы элементы группы IIIA (B, Al, Ga, In, Tl). Трифторид алюминия (AlF₃).

Применяя затем формулу, описанную выше, мы имеем:

D = 1 × 3 (один атом алюминия) + 7 × 3 (три атома фтора) = 24 электрона

N = 8 × 1 (один атом алюминия) + 8 × 3 (три атома фтора) = 32 электрона

И поэтому общие электроны:

C = 32-24 = 8 электронов

Поскольку алюминий является наименее электроотрицательным атомом, его нужно поместить в центр, а фтор образует только одну связь. Учитывая это, мы имеем структуру Льюиса группы AlF₃ (верхнее изображение). Общие электроны выделены зелеными точками, чтобы отличить их от других.

Хотя расчеты предсказывают, что должно быть образовано 4 связи, в алюминии не хватает электронов, а также нет четвертого атома фтора. В результате алюминий не соответствует правилу октетов, и этот факт не отражается в расчетах.

Примеры структур Льюиса

Йод

Йод является галогеном и поэтому относится к группе VIIA. Тогда он имеет семь валентных электронов, и эту простую двухатомную молекулу можно представить импровизацией или применением формулы:

D = 2 × 7 (два атома йода) = 14 электронов

N = 2 × 8 = 16 электронов

Из 14 электронов 2 участвуют в ковалентной связи (зеленые точки и штрих), 12 остаются неразделенными; и поскольку они представляют собой два атома йода, необходимо разделить 6 на один из них (его валентные электроны). Только такая структура возможна в этой молекуле, геометрия которой линейна.

Аммиак

Какова структура Льюиса у молекулы аммиака? Поскольку азот принадлежит к группе VA, он имеет пять валентных электронов, и тогда:

D = 1 × 5 (один атом азота) + 1 × 3 (три атома водорода) = 8 электронов

N = 8 × 1 + 2 × 3 = 14 электронов

C = 14-8 = 6 электронов

На этот раз формула верна с количеством ссылок (три зеленые ссылки). Поскольку в связях участвуют 6 из 8 доступных электронов, остается неподеленная пара, которая расположена над атомом азота.

C₂ЧАС₆ИЛИ

Формула соответствует органическому соединению. Перед применением формулы следует помнить, что атомы водорода образуют одинарную связь, кислород два, углерод четыре, и что структура должна быть как можно более симметричной. Действуя, как в предыдущих примерах, мы имеем:

D = 6 × 1 (шесть атомов водорода) + 6 × 1 (один атом кислорода) + 4 × 2 (два атома углерода) = 20 электронов

N = 6 × 2 (шесть атомов водорода) + 8 × 1 (один атом кислорода) + 8 × 2 (два атома углерода) = 36 электронов

C = 36-20 = 16 электронов

Количество зеленых штрихов соответствует 8 рассчитанным ссылкам. Предлагаемая структура Льюиса представляет собой этанол CH₃CH₂ОЙ. Однако было бы правильно также предложить строение диметилового эфира CH₃ОСН₃, что еще более симметрично.

Какой из двух «более» правильный? И то, и другое одинаково, поскольку структуры возникли как структурные изомеры одной и той же молекулярной формулы C₂ЧАС₆ИЛИ.

Перманганат-ион

Ситуация усложняется, когда желательно получить структуры Льюиса для соединений переходных металлов. Марганец относится к группе VIIB, аналогично электрон отрицательного заряда должен быть добавлен к имеющимся электронам. Применяя формулу, мы имеем:

D = 7 × 1 (один атом марганца) + 6 × 4 (четыре атома кислорода) + 1 электрон для заряда = 32 электрона

N = 8 × 1 + 8 × 4 = 40 электронов

C = 40-32 = 8 общих электронов

Однако переходные металлы могут иметь более восьми валентных электронов. Кроме того, для иона MnO₄ – демонстрируют отрицательный заряд, необходимо уменьшить формальные заряды атомов кислорода. Как? Через двойные связи.

Дихромат-ион

Наконец, аналогичный случай имеет место с дихромат-ионом (Cr₂ИЛИ₇). Хром принадлежит к группе VIB, поэтому имеет шесть валентных электронов. Снова применяя формулу:

D = 6 × 2 (два атома хрома) + 6 × 7 (семь атомов кислорода) + 2 электрона, умноженные на двухвалентный заряд = 56 электронов

N = 8 × 2 + 8 × 7 = 72 электрона

Ссылки

Homo antecessor: характеристика вымершего вида

Источник