Kako narisati Lewisovo strukturo (izjema pravila okteta)

Izjema pravila okteta

To je Lewisova struktura ICl3. Todd Helmenstine

Lewisove pikčaste strukture so uporabne za napovedovanje geometrije molekule. Včasih eden od atomov v molekuli ne sledi oktetno pravilo za razporeditev elektronov pari okoli atoma. Ta primer uporablja korake, opisane vKako narisati Lewisovo strukturonarisati Lewisovo strukturo molekule, kjer je en atom an izjema od pravila okteta .

Pregled štetja elektronov

Skupno število elektronov, prikazanih v Lewisovi strukturi, je vsota valenčnih elektronov vsakega atoma. Ne pozabite: nevalentni elektroni niso prikazani. Ko je število valenčnih elektronov določeno, je tukaj seznam korakov, ki se običajno izvajajo za postavitev pik okoli atomov:

1. Povežite atome z enojnimi kemičnimi vezmi.
2. Število elektronov, ki jih je treba postaviti, je t-2n , kje t je skupno število elektronov in n je število enojnih vezi. Postavite te elektrone kot osamljene pare, začenši z zunanjimi elektroni (poleg vodika), dokler nima vsak zunanji elektron 8 elektronov. Najprej postavite osamljene pare na večino elektronegativnih atomov.
3. Po postavitvi osamljenih parov lahko centralnim atomom manjka oktet. Ti atomi tvorijo dvojno vez. Premaknite osamljeni par, da tvorite drugo vez.
   vprašanje:
   Nariši Lewisovo strukturo molekule z molekulsko formulo ICl₃.
   rešitev:
   1. korak: Poiščite skupno število valenčnih elektronov.
   Jod ima 7 valenčnih elektronov
   Klor ima 7 valentnih elektronov
   Skupno število valenčnih elektronov = 1 jod (7) + 3 klor (3 x 7)
   Skupno število valenčnih elektronov = 7 + 21
   Skupno število valenčnih elektronov = 28
   2. korak: Poiščite število elektronov, ki so potrebni, da so atomi 'srečni'
   Jod potrebuje 8 valenčni elektroni
   Klor potrebuje 8 valentnih elektronov
   Skupno število valenčnih elektronov, ki so 'srečni' = 1 jod (8) + 3 klor (3 x 8)
   Skupno število valenčnih elektronov, ki naj bodo 'srečni' = 8 + 24
   Skupno število valenčnih elektronov, ki morajo biti 'srečni' = 32
   3. korak: Določite število vezi v molekuli.
   število obveznic = (2. korak - 1. korak)/2
   število obveznic = (32 - 28)/2
   število obveznic = 4/2
   število obveznic = 2
   To je kako prepoznati izjemo od pravila okteta . Ni dovolj vezi za število atomov v molekuli. ICl₃mora imeti tri vezi, ki povezujejo štiri atome skupaj. 4. korak: Izberite osrednji atom.
   Halogeni so pogosto zunanji atomi molekule. V tem primeru so vsi atomi halogeni. Jod je najmanj elektronegativen obeh elementov. Uporaba jod kot središčni atom .
   5. korak: Narišite a skeletna zgradba .
   Ker nimamo dovolj obveznic da povežete vse štiri atome skupaj, povežite osrednji atom z ostalimi tremi s tremi enojne obveznice .
   6. korak: postavite elektrone okoli zunanjih atomov.
   Dopolni oktete okoli atomov klora. Vsak klor mora dobiti šest elektronov, da dokonča svoje oktete.
   7. korak: Postavite preostale elektrone okoli osrednjega atoma.
   Postavite preostale štiri elektrone okoli atoma joda, da dokončate strukturo. Dokončana struktura se pojavi na začetku primera.

Omejitve Lewisovih struktur

Lewisove strukture so se prvič začele uporabljati v začetku dvajsetega stoletja, ko je bila kemična vez slabo razumljena. Diagrami elektronskih pik pomagajo ponazoriti elektronsko strukturo molekul in kemijsko reaktivnost. Njihova uporaba ostaja priljubljena pri učiteljih kemije, ki uvajajo model valenčne vezi kemijskih vezi, pogosto pa se uporabljajo v organski kemiji, kjer je model valenčne vezi v veliki meri primeren.

Vendar pa so na področju anorganske kemije in organokovinske kemije delokalizirane molekularne orbitale pogoste in Lewisove strukture ne napovedujejo natančno obnašanja. Medtem ko je mogoče narisati Lewisovo strukturo za molekulo, za katero je empirično znano, da vsebuje neparne elektrone, uporaba takšnih struktur povzroči napake pri ocenjevanju dolžine vezi, magnetnih lastnosti in aromatičnosti. Primeri teh molekul vključujejo molekularni kisik (O_dva), dušikov oksid (NO) in klorov dioksid (ClO_dva).

Medtem ko imajo Lewisove strukture nekaj vrednosti, bralcu svetujemo teorija valenčne vezi in teorija molekularne orbite bolje opisati obnašanje elektronov valenčne lupine.

Viri

• Lever, A. B. P. (1972). 'Lewisove strukture in pravilo okteta. Samodejni postopek za pisanje kanoničnih oblik.' J. Chem. Izobraževanje . 49 (12): 819. doi: 10.1021/ed049p819
• Lewis, G. N. (1916). 'Atom in molekula.' J. Am. Chem. Soc . 38 (4): 762–85. doi: 10.1021/ja02261a002
• Miessler, G.L.; Tarr, D.A. (2003). Anorganska kemija (2. izdaja). Pearson Prentice–Hall. ISBN 0-13-035471-6.
• Zumdahl, S. (2005). Kemijska načela . Houghton-Mifflin. ISBN 0-618-37206-7.