هيكل لويس هو تمثيل رسومي لتوزيع الإلكترون حول الذرات. السبب وراء تعلم رسم هياكل لويس هو التنبؤ بعدد ونوع الروابط التي يمكن تكوينها حول الذرة. يساعد هيكل لويس أيضًا في عمل توقع حول هندسة الجزيء.
غالبًا ما يتم الخلط بين طلاب الكيمياء من خلال النماذج ، ولكن رسم هياكل لويس يمكن أن يكون عملية مباشرة إذا اتبعت الخطوات المناسبة. كن على علم بأن هناك العديد من الاستراتيجيات المختلفة لبناء هياكل لويس. توضح هذه التعليمات استراتيجية كيلتر للرسم هياكل لويس للجزيئات.
الخطوة 1: ابحث عن العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ
في هذه الخطوة ، اجمع العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ من جميع الذرات في الجزيء.
الخطوة 2: البحث عن عدد الإلكترونات اللازمة لجعل الذرات "سعيدة"
تعتبر الذرة "سعيدة" عندما تكون يتم تعبئة غلاف الإلكترون الخارجي. تحتاج العناصر حتى الفترة الرابعة في الجدول الدوري إلى ثمانية إلكترونات لملء غلافها الإلكتروني. تُعرف هذه الخاصية غالبًا باسم "القاعدة الثماني".
الخطوة 3: تحديد عدد الروابط في الجزيء
تتشكل الروابط التساهمية عندما يشكل إلكترون واحد من كل ذرة زوج إلكترون. تخبر الخطوة 2 عدد الإلكترونات المطلوبة والخطوة 1 هي عدد الإلكترونات التي لديك. إن طرح الرقم في الخطوة 1 من الرقم في الخطوة 2 يمنحك عدد الإلكترونات اللازمة لإكمال الثماني. كل
شكلت السندات يستوجب إلكترونينلذا فإن عدد الروابط هو نصف عدد الإلكترونات المطلوبة ، أو:(الخطوة 2 - الخطوة 1) / 2
الخطوة 4: اختر ذرة مركزية
ال ذرة مركزية من الجزيء هو الأقل عادة كهربي ذرة أو ذرة ذات تكافؤ أعلى. للعثور على السالبية الكهربية ، إما الاعتماد على اتجاهات الجدول الدورية أو استشارة جدول يسرد قيم السالبية الكهربائية. تقلل السالبية الكهربية من تحرك مجموعة على الجدول الدوري وتزيد من التحرك من اليسار إلى اليمين عبر الفترة. تميل ذرات الهيدروجين والهالوجين إلى الظهور على السطح الخارجي للجزيء ونادرًا ما تكون الذرة المركزية.
الخطوة 5: رسم هيكل عظمي
قم بتوصيل الذرات بالذرة المركزية بخط مستقيم يمثل رابطة بين الذرتين. يمكن أن تحتوي الذرة المركزية على أربع ذرات أخرى متصلة بها.
الخطوة 6: ضع الإلكترونات حول الذرات
أكمل الثماني بتات حول كل ذرة من الذرات الخارجية. إذا لم يكن هناك ما يكفي من الإلكترونات لإكمال الثماني ، فإن الهيكل العظمي من الخطوة 5 غير صحيح. جرب ترتيبًا مختلفًا. في البداية ، قد يتطلب هذا بعض التجربة والخطأ. كلما اكتسبت خبرة ، سيكون من الأسهل توقع الهياكل الهيكلية.
الخطوة 7: ضع الإلكترونات المتبقية حول الذرة المركزية
أكمل الثماني للذرة المركزية بالإلكترونات المتبقية. إذا كانت هناك أي روابط متبقية من الخطوة 3 ، فأنشئها سندات مزدوجة مع ثنائي وحيد على الذرات الخارجية. يتم تمثيل الرابطة المزدوجة بخطين صلبين مرسومين بين زوج من الذرات. إذا كان هناك أكثر من ثمانية إلكترونات على الذرة المركزية والذرة ليست واحدة من الاستثناءات من قاعدة الثماني، ربما تم حساب عدد ذرات التكافؤ في الخطوة 1 بشكل غير صحيح. هذا سوف يكمل لويس دوت هيكل الجزيء.
هياكل لويس مقابل. جزيئات حقيقية
في حين هياكل لويس مفيدة - خاصة عندما تتعلم عن التكافؤ وحالات الأكسدة والروابط - هناك العديد من الاستثناءات للقواعد في العالم الحقيقي. تسعى الذرات لملء نصف إلكترون التكافؤ أو نصفه. ومع ذلك ، يمكن للذرات أن تشكل جزيئات غير مستقرة بشكل مثالي. في بعض الحالات ، يمكن أن تشكل الذرة المركزية أكثر من الذرات الأخرى المرتبطة بها.
يمكن أن يتجاوز عدد إلكترونات التكافؤ ثمانية ، خاصة للأعداد الذرية الأعلى. هياكل لويس مفيدة للعناصر الخفيفة ولكنها أقل فائدة للمعادن الانتقالية مثل اللانثينيدات والأكتينيدات. يتم تحذير الطلاب لتذكر أن هياكل لويس هي أداة قيمة للتعرف على و التنبؤ بسلوك الذرات في الجزيئات ، لكنها تمثيلات ناقصة للإلكترون الحقيقي نشاط.