Kaip nupiešti Lewiso struktūrą (okteto taisyklės išimtis)

Okteto taisyklės išimtis

Tai yra Lewiso ICl3 struktūra. Todas Helmenstinas

Lewiso taškinės struktūros yra naudingos numatant molekulės geometriją. Kartais vienas iš molekulės atomų nesilaiko elektronų išdėstymo okteto taisyklė poros aplink atomą. Šiame pavyzdyje naudojami veiksmai, aprašytiKaip nupiešti Lewiso struktūrąnubrėžti Lewiso struktūrą molekulei, kurioje vienas atomas yra an okteto taisyklės išimtis .

Elektronų skaičiavimo apžvalga

Bendras elektronų skaičius, parodytas Lewiso struktūroje, yra kiekvieno atomo valentinių elektronų suma. Atminkite: nevalentingi elektronai nerodomi. Nustačius valentinių elektronų skaičių, pateikiamas veiksmų, kurių paprastai laikomasi, kad taškai aplink atomus būtų išdėstyti, sąrašas:

1. Sujunkite atomus vienais cheminiais ryšiais.
2. Elektronų, kuriuos reikia įdėti, skaičius yra t-2n , kur t yra bendras elektronų skaičius ir n yra pavienių obligacijų skaičius. Padėkite šiuos elektronus kaip pavienes poras, pradedant išoriniais elektronais (be vandenilio), kol kiekvienas išorinis elektronas turės 8 elektronus. Pirmiausia ant daugumos elektroneigiamų atomų sudėkite pavienes poras.
3. Sudėjus pavienes poras, centriniams atomams gali trūkti okteto. Šie atomai sudaro dvigubą jungtį. Perkelkite vienišą porą, kad suformuotumėte antrąjį ryšį.
   Klausimas:
   Nubraižykite Lewiso molekulės struktūrą su molekuline formule ICl₃.
   Sprendimas:
   1 veiksmas: suraskite bendrą valentinių elektronų skaičių.
   Jodas turi 7 valentinius elektronus
   Chloras turi 7 valentinius elektronus
   Bendras valentinių elektronų skaičius = 1 jodas (7) + 3 chloras (3 x 7)
   Bendras valentinių elektronų skaičius = 7 + 21
   Bendras valentinių elektronų skaičius = 28
   2 veiksmas: suraskite elektronų skaičių, reikalingą, kad atomai būtų „laimingi“
   Jodo reikia 8 valentiniai elektronai
   Chlorui reikia 8 valentinių elektronų
   Bendras valentinių elektronų skaičius, kuris turi būti „laimingas“ = 1 jodas (8) + 3 chloras (3 x 8)
   Bendras valentinių elektronų, kurie turi būti laimingi, skaičius = 8 + 24
   Bendras valentinių elektronų skaičius, kuris turi būti laimingas, yra 32
   3 veiksmas: nustatykite jungčių skaičių molekulėje.
   obligacijų skaičius = (2 veiksmas – 1 veiksmas)/2
   obligacijų skaičius = (32 - 28)/2
   obligacijų skaičius = 4/2
   obligacijų skaičius = 2
   Tai yra kaip nustatyti okteto taisyklės išimtį . Nėra pakankamai ryšių, kad atitiktų atomų skaičių molekulėje. ICl₃turėtų turėti tris ryšius, kad sujungtų keturis atomus. 4 veiksmas: pasirinkite centrinį atomą.
   Halogenai dažnai yra išoriniai molekulės atomai. Šiuo atveju visi atomai yra halogenai. Jodas yra mažiausiai elektroneigiamas iš dviejų elementų. Naudokite jodas kaip centrinis atomas .
   5 veiksmas: nupieškite a skeleto struktūra .
   Kadangi neturime pakankamai obligacijų norėdami sujungti visus keturis atomus, centrinį atomą su kitais trimis sujunkite pavienių obligacijų .
   6 veiksmas: sudėkite elektronus aplink išorinius atomus.
   Užbaikite oktetus aplink chloro atomus. Kiekvienas chloras turėtų gauti šešis elektronus, kad užbaigtų savo oktetus.
   7 veiksmas: pastatykite likusius elektronus aplink centrinį atomą.
   Padėkite likusius keturis elektronus aplink jodo atomą, kad užbaigtumėte struktūrą. Užbaigta struktūra rodoma pavyzdžio pradžioje.

Lewis konstrukcijų apribojimai

Lewis struktūros pirmą kartą buvo pradėtos naudoti XX amžiaus pradžioje, kai cheminis ryšys buvo menkai suprantamas. Elektroninių taškų diagramos padeda iliustruoti elektroninę molekulių struktūrą ir cheminį reaktyvumą. Jų naudojimas išlieka populiarus tarp chemijos mokytojų, pristatančių cheminių ryšių valentinio ryšio modelį, ir jie dažnai naudojami organinėje chemijoje, kur valentinio ryšio modelis iš esmės yra tinkamas.

Tačiau neorganinės chemijos ir organometalinės chemijos srityse delokalizuotos molekulinės orbitos yra dažnos, o Lewiso struktūros tiksliai nenumato elgesio. Nors galima nubrėžti Lewiso struktūrą molekulei, kuri empiriškai žinoma, kad turi nesuporuotų elektronų, tokių struktūrų naudojimas lemia jungties ilgio, magnetinių savybių ir aromatingumo įvertinimo klaidas. Šių molekulių pavyzdžiai yra molekulinis deguonis (O_du), azoto oksidas (NO) ir chloro dioksidas (ClO_du).

Nors Lewis struktūros turi tam tikrą vertę, skaitytojui patariama valentinio ryšio teorija ir molekulinės orbitos teorija geriau aprašyti valentinio apvalkalo elektronų elgesį.

Šaltiniai

• Lever, A. B. P. (1972). Lewiso struktūros ir okteto taisyklė. Automatinė kanoninių formų rašymo procedūra.' J. Chem. Eduk . 49 (12): 819. doi: 10.1021/ed049p819
• Lewis, G. N. (1916). „Atomas ir molekulė“. J. Am. Chem. Soc . 38 (4): 762–85. doi: 10.1021/ja02261a002
• Miessleris, G.L.; Tarras, D.A. (2003). Neorganinė chemija (2 leidimas). Pearsonas Prentice-Hall. ISBN 0-13-035471-6.
• Zumdahl, S. (2005). Cheminiai principai . Houghtonas-Mifflinas. ISBN 0-618-37206-7.