La struttura Lewis Dot per O2 o diossigeno è la seguente:
O = O
È una struttura molto semplice, ma come si interpreta questa struttura di Lewis? Come si può disegnare una struttura di Lewis e usarla per capire come gli atomi si legano insieme per creare molecole? Andiamo oltre come le strutture di Lewis sono interpretate e disegnate.,
Fatti sull’ossigeno (O2)
O2 è un allotropo dell’ossigeno ed è costituito da due atomi di ossigeno legati insieme. Anche se la formula chimica per questo allotropo è O2, è spesso solo indicato come ossigeno. La particolare formulazione di O2 o diossigeno è uno dei composti elementali più comuni sul pianeta, costituendo circa il 20,8% dell’atmosfera terrestre., Il diossigeno (O2) è utilizzato nella respirazione cellulare da molti organismi viventi, utilizzati per creare energia insieme agli zuccheri.
Come interpretare una struttura di Lewis
Le strutture di Lewis sono diagrammi che rappresentano gli atomi e i legami tra loro. Le lettere rappresentano gli atomi che si trovano all’interno della molecola, con lettere specifiche che rappresentano elementi diversi. Nel frattempo, trattini rappresentano i legami tra i diversi atomi. I punti possono anche essere trovati all’interno della struttura di Lewis, usati per rappresentare legami (molto simili a trattini) o usati per indicare coppie solitarie., Coppie di elettroni solitari sono spesso rappresentati con punti che circondano singoli atomi. Nel frattempo, i doppi legami sono rappresentati con doppie linee, estendendo naturalmente l’idea che le singole linee rappresentino un singolo legame tra gli atomi.
“Possiamo dire che una sostanza di base è una che ha una coppia solitaria di elettroni che può essere utilizzata per completare il gruppo stabile di un altro atomo, e che un acido è uno che può impiegare una coppia solitaria di un’altra molecola nel completare il gruppo stabile di uno dei suoi atomi.,” Gilbert Newton Lewis
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La regola dell’ottetto è una regola che stabilisce che la configurazione elettronica dei gas nobili può essere facilmente raggiunto attraverso la formazione di elettroni-coppia di legami tra gli atomi. Molti atomi hanno coppie di elettroni nel loro ottetto che non sono condivisi tra atomi diversi, coppie trovate da sole. Per questo motivo, questi elettroni non leganti sono indicati come coppie solitarie., Mentre le coppie solitarie non sono coinvolte nella formazione di legami tra atomi, le strutture di Lewis dovrebbero sempre essere disegnate con coppie solitarie riflesse.
Come Disegnare Un Lewis Dot Struttura
Perché Lewis strutture sono solo rappresentazioni grafiche di incollaggio tra i vari atomi, essi possono essere utilizzati per aiutare a prevedere come gli atomi si legano insieme per creare molecole., Le strutture di Lewis possono aiutare a capire come gli elettroni si legano insieme e come il layout della molecola è influenzato dal numero di elettroni presenti nel guscio di valenza dell’elettrone. Disegnare la struttura di Lewis da soli può rendere più facile la comprensione e l’interpretazione delle strutture di Lewis, e quindi si consiglia di suddividere la creazione della struttura di Lewis in pochi semplici passaggi.
La prima parte della creazione di una struttura di Lewis sta analizzando la molecola nel suo complesso e contando quanti elettroni di valenza la molecola possiede in totale., Tutti gli elettroni di valenza nella molecola devono essere contabilizzati. Gli elettroni di valenza sono gli elettroni che si trovano nel guscio più esterno dell’atomo, che viene indicato come il guscio di valenza. Gli atomi possiedono diversi strati di gusci e ognuno di questi strati ha il proprio numero di elettroni. Tuttavia, gli elettroni trovati nei gusci interni di solito non vengono presi in considerazione quando si analizza il legame degli atomi perché, di solito, solo gli elettroni del guscio di valenza possono formare legami con altri atomi., Poiché gli elettroni del guscio di valenza sono gli elettroni che creano molecole, è importante sapere quanti elettroni di valenza la molecola possiede in totale per disegnare una struttura di Lewis.
“La bellezza di una cosa vivente non sono gli atomi che vi entrano, ma il modo in cui questi atomi sono messi insieme.”- Carl Sagan
La seconda fase del disegno del diagramma di Lewis è determinare quanti elettroni e un determinato atomo richiede di essere felici o soddisfatti., Gli atomi devono avere una certa quantità di elettroni nel loro guscio esterno per essere soddisfatti, o non desiderare altri elettroni nel guscio esterno. Mentre il guscio esterno dell’elettrone non è necessariamente alla capacità quando in questo stato, l’aggiunta di più elettroni diventa sempre più difficile. Un’euristica che si può utilizzare per determinare quanti elettroni sono richiesti da un elemento per essere soddisfatti è la regola dell’ottetto, che si riferisce al fatto che molti degli elementi trovati nella tavola periodica, gli elementi del gruppo principale, tendono a richiedere otto elettroni all’interno del loro guscio più esterno per essere soddisfatti.,
La terza parte della creazione di una struttura a punti di Lewis sta calcolando il numero di legami che la molecola ha complessivamente. I legami covalenti sono i legami che formano coppie di elettroni, creati quando l’elettrone di un atomo si congiunge con l’elettrone dell’altro atomo nel legame. Quando fai questo, ricorda che hai determinato il numero di elettroni necessari per creare un legame nel passaggio 2 della creazione della struttura di Lewis., Dovresti anche conoscere il numero di elettroni presenti nel guscio di valenza di ogni singolo atomo poiché lo hai calcolato nel passaggio 1. Dovrebbe essere abbastanza facile determinare il numero complessivo di legami all’interno della molecola, poiché tutto ciò che devi fare è sottrarre il numero di atomi che gli ottetti richiedono per essere completati dal numero totale di elettroni di valenza. Assicurati di dividere il numero di elettroni a metà perché sono necessari due elettroni per ogni legame.
Il quarto passo nella creazione di una struttura a punti di Lewis è la selezione di un atomo centrale., L’atomo centrale è l’atomo da cui si diramano gli altri atomi. Come accennato in precedenza, l’atomo centrale nella struttura di Lewis è di solito l’atomo che ha la più bassa elettronegatività o la più alta valenza di elettroni. Si può usare l’andamento dell’elettronegatività sulla tavola periodica per identificare l’elettronegatività di un dato atomo. Ci sono anche tabelle che hanno valori specifici per l’elettronegatività che si possono consultare., La tendenza elettronegatività descrive una tendenza trovato sulla tavola periodica dove elettronegatività aumenta come si segue la tabella da sinistra a destra e diminuisce come si segue la tabella verso il basso. Gli atomi di alogeno e gli atomi di idrogeno di solito non sono selezionati come atomo centrale perché in genere appaiono all’esterno della molecola.
Una volta selezionato un atomo centrale, la struttura scheletrica della molecola può essere estratta. Inizia disegnando l’atomo centrale e poi disegna gli atomi che lo circondano. Collega gli atomi circostanti all’atomo centrale con linee che rappresentano i legami., L’atomo centrale di una molecola è in grado di unirsi con un massimo di altri quattro atomi. Dopo che l’atomo centrale è stato disegnato, insieme alle sue connessioni con altri atomi, è possibile posizionare elettroni attorno agli atomi. Gli elettroni non legati dovrebbero essere disegnati all’esterno degli atomi. Ottetti completi sono necessari all’esterno degli atomi, il che significa che se improvvisamente scopri che non hai la giusta quantità di elettroni per andare in giro, la struttura scheletrica che è stata disegnata prima era allineata in modo improprio.,
Potrebbe essere necessario sperimentare in un primo momento, imparando la complessità del disegno della struttura per tentativi ed errori, anche se questo dovrebbe diventare più facile con la pratica. Dopo aver disegnato l’atomo centrale e i suoi atomi ramificati, gli elettroni che non sono stati utilizzati dovrebbero essere disegnati intorno all’esterno dell’atomo centrale. Il completamento dell’ottetto significa che tutti i legami che sono rimasti dovrebbero essere fatti doppi legami, che puoi rappresentare disegnando due linee parallele l’una all’altra., Se l’atomo non è una delle eccezioni alla regola dell’ottetto ma possiede più di otto elettroni, è probabile che sia stato commesso un errore nel conteggio degli elettroni durante il passaggio 1 del processo.
Differenze tra strutture di Lewis e molecole reali
La creazione di una struttura di Lewis aiuta a facilitare l’intuizione della formazione e della struttura delle molecole. Eppure è importante sapere che modelli come la struttura di Lewis richiedono un grado di semplificazione, e quindi ci sono differenze tra le strutture di Lewis e la struttura delle molecole nel mondo reale., Uno dei modi in cui le molecole reali e le strutture di Lewis sono diverse è che gli atomi sono in grado di formare molecole instabili. Nel frattempo, quando vengono create le strutture di Lewis, l’ipotesi è che gli atomi abbiano riempito, o stiano cercando di riempire, i loro gusci di valenza. Il numero di elettroni nel guscio di valenza di un atomo è più probabile che superi otto quando il numero atomico di un elemento è più alto.
“Siamo tutti solo bi-prodotti di atomi che stanno cercando di capire se stesso e i limiti delle sue capacità.,”- Dido Stargaze
Gli elementi con numeri atomici più alti hanno maggiori probabilità di avere numeri di elettroni di valenza superiori a otto, e a causa di questa struttura di Lewis non sono solitamente costituiti da molecole di metalli di transizione, poiché spesso hanno più di otto elettroni nei loro gusci di valenza. Metalli di transizione come lantanidi e attinidi capita di essere esempi di elementi con più di otto elettroni di valenza., Per queste ragioni, si dovrebbe ricordare che sebbene le strutture di Lewis possano essere estremamente utili per capire come si formano le molecole, non rappresentano perfettamente come gli atomi interagiscono per formare molecole nel mondo reale.
Determinare Il Numero Di Elettroni di Valenza Con La Tavola Periodica
Come già accennato, è possibile determinare il numero di elettroni di valenza sono posseduti da atomi di un elemento specifico, consultando la tavola periodica degli elementi., Gli elementi presenti nella tavola periodica sono disposti in modelli, colonne e righe specifici. I gruppi (colonne) sulla tavola periodica sono organizzati da quanto chimicamente reattivi sono, o per dirla in un altro modo da quanti atomi di elettroni di valenza dell’elemento possiedono.
Gruppi / colonne sulla tavola periodica degli elementi possiedono tutti lo stesso numero di elettroni nel loro guscio di valenza. Ciò può essere confermato controllando il numero di elettroni di valenza nel primo gruppo della tavola periodica., Il gruppo uno della tavola periodica contiene elementi come sodio, potassio, idrogeno e cesio. Ogni gruppo di elementi della tavola periodica ha esattamente un elettrone nel suo guscio di valenza. Nel frattempo, gli elementi trovati all’interno del gruppo due hanno due elettroni di valenza, inclusi elementi come il magnesio e il berillio.
Questa tendenza è indicata come tendenza all’elettronegatività e continua attraverso la tavola periodica, ad eccezione dei metalli di transizione al centro della tabella. Questi metalli vengono saltati quando si raggruppano gli elettroni per numeri di elettroni di valenza., Al di fuori di questa eccezione, l’andamento attraverso la tavola periodica è vero e può essere utilizzato per determinare il numero di elettroni di valenza un elemento possiede. Gli elementi del gruppo 8 della tavola periodica hanno già elettroni nel loro guscio di valenza e sono indicati come i gas nobili.
