Lewis Dot Structures

Durante il legame chimico sono gli elettroni di valenza che si muovono tra diversi atomi. Per tenere traccia degli elettroni di valenza per ogni atomo e di come possono essere condivisi nel legame, usiamo la struttura del punto di Lewis per atomi e molecole. In questo approccio rappresentiamo gli elettroni di valenza come punti attorno al simbolo dell’elemento., Ad esempio, l’ossigeno ha 6 elettroni di valenza, quindi scriviamo il simbolo O per l’ossigeno e lo circondiamo con 6 punti:

Gli elettroni spaiati sono rappresentati come singoli punti e gli elettroni accoppiati come doppi punti. Il posizionamento dei punti singoli o doppi attorno al simbolo non è critico. In alternativa, possiamo rappresentare gli elettroni accoppiati come una linea. Cioè, sostituiamo i doppi punti come mostrato di seguito:

Consideriamo altri esempi. Un atomo di sodio ha 11 elettroni, ma solo uno è un elettrone di valenza., Gli altri 10 sono all’interno di un guscio chiuso con una configurazione elettronica al neon. Quindi, disegniamo la struttura di Lewis per un atomo di sodio come simbolo Na con un singolo punto:

Un atomo di cloro ha 17 elettroni, ma solo 7 di questi sono elettroni di valenza. Quindi, disegniamo la struttura di Lewis come:

Nei legami ionici gli elettroni di valenza sono completamente trasferiti (non condivisi)., Quindi, scriviamo la struttura di Lewis per NaCl come:

Come puoi vedere Il cloro è ora circondato da 8 elettroni nel guscio n=3 e il sodio ha perso il suo unico elettrone di valenza nel guscio n=3. Naturalmente, il sodio, è ancora circondato dagli elettroni 8 del guscio n=2, ma non mostriamo elettroni nei gusci chiusi interni.,

Per un periodo di 2 elementi, in cui tutti gli elettroni di valenza di un atomo sono in s e p orbitali, troviamo che la Lewis dot struttura di molecole spesso seguire la Regola dell’Ottetto:

Regola dell’Ottetto – Atomi tendono a guadagnare, perdere, o condividere gli elettroni fino a quando sono circondato da otto elettroni (4 coppie di elettroni).

Usando le strutture dei punti di Lewis e la regola dell’ottetto, possiamo prevedere e rappresentare la struttura elettronica delle molecole legate covalentemente., Ad esempio, quando due atomi di cloro, ciascuno con 7 elettroni di valenza, si uniscono per formare una molecola di cloro biatomico, la struttura di Lewis mostra che ci sarà una condivisione di due elettroni tra i due atomi di cloro che permette sia cloro essere circondato da 8 elettroni.

Naturalmente, l’idrogeno è un elemento di periodo 1, con solo un orbitale 1s, quindi ha un massimo di due elettroni consentiti nel suo guscio di valenza., Quando due atomi di idrogeno confluiscono in un diatonico H2 molecola di Lewis struttura mostra che ci sia una condivisione di elettroni tra due atomi di idrogeno, consentendo sia di idrogeno di essere circondato da una chiusa n=1 guscio di 2 elettroni:

Siamo in grado di rappresentare la struttura elettronica e la reazione di idrogeno e atomi di cloro per formare HCl con strutture di Lewis:

Per biatomica di ossigeno, la Lewis dot struttura prevede un doppio legame.,

Mentre il diagramma di Lewis predice correttamente che c’è un doppio legame tra atomi O, predice erroneamente che tutti gli elettroni di valenza sono accoppiati (cioè, predice che ogni elettrone di valenza è in un orbitale con un altro elettrone di spin opposto). Più tardi esamineremo un approccio teorico più avanzato chiamato Teoria degli Orbitali molecolari, che predice correttamente sia il doppio legame di O2 che i suoi elettroni di valenza spaiati., Generalmente, strutture Lewis-dot hanno il vantaggio che sono semplici da lavorare, e spesso presentano una buona immagine della struttura elettronica. Consideriamo un altro esempio. Per l’azoto biatomico, la struttura di Lewis-dot predice correttamente che ci sarà un triplo legame tra gli atomi di azoto:

Questo triplo legame è molto forte. La forza del triplo legame rende la molecola N2 molto stabile contro il cambiamento chimico e, infatti, N2 è considerato un gas chimicamente inerte.,Esiste una relazione tra il numero di coppie di elettroni condivise e la lunghezza del legame.

La distanza tra incollato atomi di diminuire il numero di coppie di elettroni condivisi aumento.,