Definizione ed esempio della struttura di Lewis

Le strutture di Lewis prendono molti nomi, tra cui strutture a punti di elettroni di Lewis, diagrammi a punti di Lewis e strutture di punti di elettroni. Tutti questi nomi si riferiscono allo stesso tipo di diagramma, che ha lo scopo di mostrare le posizioni dei legami e delle coppie di elettroni.

Key Takeaways: Lewis Structure

• Una struttura di Lewis è un diagramma che mostra i legami covalenti e le coppie di elettroni solitari in una molecola.
• Le strutture di Lewis si basano sulla regola dell'ottetto.
• Mentre le strutture di Lewis sono utili per descrivere il legame chimico, sono limitate in quanto non tengono conto dell'aromaticità, né descrivono accuratamente il comportamento magnetico.

Definizione

Una struttura di Lewis è una rappresentazione strutturale di una molecola in cui i punti vengono utilizzati per mostrare le posizioni degli elettroni attorno agli atomi e le linee o le coppie di punti rappresentano i legami covalenti tra gli atomi. Lo scopo di disegnare una struttura a punti di Lewis è quello di identificare le coppie solitarie di elettroni nelle molecole per aiutare a determinare la formazione di legami chimici. Le strutture di Lewis possono essere realizzate per molecole che contengono legami covalenti e per composti di coordinazione. Il motivo è che gli elettroni sono condivisi in un legame covalente. In un legame ionico, è più come un atomo che dona un elettrone all'altro atomo.

Le strutture di Lewis prendono il nome da Gilbert N. Lewis, che introdusse l'idea nell'articolo "L'atomo e la molecola" nel 1916.

Conosciuto anche come: Le strutture di Lewis sono anche chiamate diagrammi a punti di Lewis, diagrammi a punti di elettroni, formule di punti di Lewis o formule di punti di elettroni. Tecnicamente, le strutture di Lewis e le strutture a punti di elettroni sono diverse perché le strutture a punti di elettroni mostrano tutti gli elettroni come punti, mentre le strutture di Lewis indicano coppie condivise in un legame chimico tracciando una linea.

Come funziona

Una struttura di Lewis si basa sul concetto della regola dell'ottetto, in cui gli atomi condividono gli elettroni in modo che ogni atomo abbia otto elettroni nel suo guscio esterno. Ad esempio, un atomo di ossigeno ha sei elettroni nel suo guscio esterno. In una struttura di Lewis, questi sei punti sono disposti in modo tale che un atomo abbia due coppie solitarie e due singoli elettroni. Le due coppie si troverebbero una di fronte all'altra attorno al simbolo O e i due singoli elettroni si troverebbero sugli altri lati dell'atomo, uno di fronte all'altro.

In generale, singoli elettroni sono scritti sul lato del simbolo di un elemento. Un posizionamento errato sarebbe (per esempio), quattro elettroni su un lato dell'atomo e due sul lato opposto. Quando l'ossigeno si lega a due atomi di idrogeno per formare l'acqua, ogni atomo di idrogeno ha un punto per il suo elettrone solitario. La struttura del punto elettronico per l'acqua mostra i singoli elettroni per lo spazio di condivisione dell'ossigeno con i singoli elettroni dell'idrogeno. Tutti e otto i punti per i punti intorno all'ossigeno sono riempiti, quindi la molecola ha un ottetto stabile.

Come scriverne uno

Per una molecola neutra, attenersi alla seguente procedura:

1. Determina quanti elettroni di valenza ha ciascun atomo nella molecola. Come per l'anidride carbonica, ogni carbonio ha quattro elettroni di valenza. L'ossigeno ha sei elettroni di valenza.
2. Se una molecola ha più di un tipo di atomo, l'atomo più metallico o meno elettronegativo va al centro. Se non conosci l'elettronegatività, ricorda che la tendenza è che l'elettronegatività diminuisce quando ti allontani dal fluoro nella tavola periodica.
3. Disporre gli elettroni in modo che ciascun atomo contribuisca con un elettrone a formare un singolo legame tra ciascun atomo.
4. Infine, conta gli elettroni attorno a ciascun atomo. Se ciascuno ha otto o un ottetto, allora l'ottetto è completo. In caso contrario, procedere al passaggio successivo.
5. Se hai un atomo che manca di punti, ridisegna la struttura per fare in modo che determinati elettroni formino coppie per ottenere il numero su ciascun atomo a otto. Ad esempio, con l'anidride carbonica, la struttura iniziale ha sette elettroni associati a ciascun atomo di ossigeno e sei elettroni per l'atomo di carbonio. La struttura finale mette due coppie (due serie di due punti) su ciascun atomo di ossigeno, due punti di elettroni dell'ossigeno rivolti verso l'atomo di carbonio e due serie di punti di carbonio (due elettroni su ciascun lato). Ci sono quattro elettroni tra ogni ossigeno e carbonio, che sono disegnati come doppi legami.

fonti

• Lewis, G.N. "L'atomo e la molecola" Journal of American Chemical Society.
• Weinhold, Frank e Landis, Clark R. "Valenza e legame: una prospettiva di donatore-accettatore orbitale di legame naturale". Cambridge University Press.
• Zumdahl, S. "Principi chimici". Houghton-Mifflin.