De Lewis Dot structuur voor O2 of dioxygen is als volgt:
O = O
reclame
Het is een zeer eenvoudige structuur, maar hoe interpreteert men deze Lewis structuur? Hoe kan men een Lewis-structuur tekenen en het gebruiken om te begrijpen hoe atomen zich verbinden om moleculen te maken? Laten we eens kijken hoe Lewis structuren worden geïnterpreteerd en getekend.,
Facts About Oxygen (O2)
foto: Benjah-bmm27 via Wikimedia Commons, Public Domain
O2 is een allotrope van zuurstof en bestaat uit twee aan elkaar gebonden zuurstofatomen. Hoewel de chemische formule voor deze allotrope is O2, wordt meestal gewoon aangeduid als zuurstof. O2 of dioxygen ‘ s specifieke formulering is een van de meest voorkomende elementaire verbindingen op de planeet, die ongeveer 20,8% van de atmosfeer van de aarde., Dioxygen (O2) wordt gebruikt in cellulaire ademhaling door vele levende organismen, gebruikt om energie samen met suikers te creëren.
hoe een Lewis-structuur te interpreteren
Lewis-structuren zijn diagrammen die atomen en de bindingen ertussen voorstellen. De letters vertegenwoordigen de atomen die in het molecuul worden gevonden, met specifieke letters die verschillende elementen vertegenwoordigen. Ondertussen, streepjes vertegenwoordigen de bindingen tussen de verschillende atomen. De punten kunnen ook binnen de Lewis-structuur worden gevonden, of gebruiken om banden (veel als streepjes) voor te stellen of worden gebruikt om eenzame paren aan te duiden., De eenzame elektronenparen worden vaak vertegenwoordigd met punten die individuele atomen omringen. Ondertussen worden dubbele bindingen weergegeven met dubbele lijnen, wat natuurlijk het idee uitbreidt dat enkele lijnen een enkele binding tussen atomen vertegenwoordigen.
” We kunnen zeggen dat een basisstof een stof is met een enkel paar elektronen dat kan worden gebruikt om de stabiele groep van een ander atoom te voltooien, en dat een zuur een zuur is dat een enkel paar van een ander molecuul kan gebruiken om de stabiele groep van een van zijn eigen atomen te voltooien.,”- Gilbert Newton Lewis
advertising
de octetregel is een regel die stelt dat de elektronenconfiguratie van edelgassen gemakkelijk kan worden bereikt door de vorming van elektronpaarbindingen tussen atomen. Veel atomen hebben elektronenparen in hun octet die niet worden gedeeld tussen verschillende atomen, paren gevonden op hun eigen. Om deze reden worden deze niet-bindende elektronen aangeduid als eenzame paren., Terwijl eenzame paren niet betrokken zijn bij de vorming van bindingen tussen atomen, moeten Lewis structuren altijd worden getekend met eenzame paren gereflecteerd.
How To Draw A Lewis Dot Structure
Photo: By Leyo – Own work, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=14816508
omdat Lewis structuren slechts grafische representaties zijn van de binding tussen verschillende atomen, zijn ze kan worden gebruikt om te helpen voorspellen hoe atomen samen zullen binden om moleculen te creëren., De structuren van Lewis kunnen in het begrijpen helpen hoe elektronen samen binden, en hoe de lay-out van de molecule door het aantal elektronen wordt beà nvloed huidig binnen de valentieschelp van het elektron. Het zelf tekenen van de Lewis-structuur kan het begrijpen en interpreteren van Lewis-structuren gemakkelijker maken, en daarom wordt het afbreken van de creatie van Lewis-structuur in een paar eenvoudige stappen geadviseerd.
het eerste deel van het creëren van een Lewis-structuur is het analyseren van het molecuul als geheel en tellen hoeveel valentie-elektronen het molecuul in totaal bezit., Alle valentie-elektronen in het molecuul moeten worden verantwoord. Valentie-elektronen zijn de elektronen in de buitenste schil van het atoom, die wordt aangeduid als de valentie-schil. Atomen bezitten verschillende lagen schelpen, en elk van deze lagen heeft zijn eigen aantal elektronen. Maar de elektronen in de binnenste schillen worden meestal niet in aanmerking genomen bij het analyseren van de binding van atomen omdat, meestal, alleen de valentieschil elektronen kunnen bindingen met andere atomen te vormen., Omdat de valentieschelp-elektronen de elektronen zijn die moleculen creëren, is het belangrijk om te weten hoeveel valentie-elektronen het molecuul in totaal bezit om een Lewis-structuur te tekenen.
” De schoonheid van een levend wezen is niet de atomen die erin gaan, maar de manier waarop die atomen zijn samengesteld.”- Carl Sagan
de tweede fase van het tekenen van het Lewis-diagram bepaalt hoeveel elektronen en een bepaald atoom nodig hebben om gelukkig of tevreden te zijn., Atomen moeten een bepaalde hoeveelheid elektronen in hun buitenste schil hebben om tevreden te zijn, of niet meer willen elektronen in de buitenste schil. Terwijl de buitenste schil van het elektron niet noodzakelijk op capaciteit is wanneer in deze staat, wordt het toevoegen van meer elektronen steeds moeilijker. Een heuristische die men kan gebruiken om te bepalen hoeveel elektronen een element nodig heeft om tevreden te zijn is de octetregel, die verwijst naar het feit dat veel van de elementen in het periodiek systeem, de hoofdgroep elementen, de neiging hebben acht elektronen binnen hun buitenste schil te vereisen om tevreden te zijn.,
advertentie
deel drie van het creëren van een Lewis dot structuur is het berekenen van het aantal bindingen het molecuul heeft totaal. Covalente bindingen zijn de bindingen die elektronenparen vormen, die ontstaan wanneer het elektron van het ene atoom aansluit op het elektron van het andere atoom in de binding. Als je dit doet, bedenk dan dat je het aantal elektronen hebt bepaald dat nodig is om een binding te creëren in Stap 2 van het creëren van de Lewis-structuur., Je zou ook het aantal elektronen moeten weten dat aanwezig is in de valentieschil van elk afzonderlijk atoom omdat je dit in Stap 1 hebt berekend. Het zou vrij gemakkelijk moeten zijn om het totale aantal bindingen binnen het molecuul te bepalen, aangezien het enige wat je hoeft te doen is het aantal atomen af te trekken dat de octetten moeten worden voltooid van het totale aantal valentie-elektronen. Deel het aantal elektronen door de helft, want voor elke binding zijn twee elektronen nodig.
de vierde stap in de creatie van een Lewis-puntstructuur is het selecteren van een centraal atoom., Het centrale atoom is het atoom waaruit de andere atomen zullen vertakken. Zoals hierboven vermeld, is het centrale atoom in de Lewis-structuur meestal het atoom met de laagste elektronegativiteit of hoogste elektronvalentie. Men kan de elektronegativiteitstrend op het periodiek systeem gebruiken om de elektronegativiteit van een bepaald atoom te identificeren. Er zijn ook tabellen met specifieke waarden voor elektronegativiteit die men kan raadplegen., De elektronegativiteitstrend beschrijft een trend gevonden op het periodiek systeem waar de elektronegativiteit toeneemt als men de tabel van links naar rechts volgt en afneemt als men de tabel naar beneden volgt. Halogeenatomen en waterstofatomen worden meestal niet geselecteerd als centraal atoom omdat ze meestal aan de buitenkant van de molecule verschijnen.
zodra een centraal atoom is geselecteerd, kan de skeletstructuur van het molecuul worden uitgetrokken. Begin met het tekenen van het centrale atoom en teken dan de atomen die het omringen. Verbind de omringende atomen met het centrale atoom met lijnen die bindingen voorstellen., Het centrale atoom van een molecuul kan zich verbinden met maximaal vier andere atomen. Nadat het centrale atoom is getekend, samen met zijn verbindingen met andere atomen, kun je elektronen rond de atomen plaatsen. De niet-gebonden elektronen moeten aan de buitenkant van de atomen worden getekend. Complete octetten zijn nodig aan de buitenkant van de atomen, wat betekent dat als je plotseling ontdekt dat je niet de juiste hoeveelheid elektronen hebt om rond te gaan, de skeletstructuur die eerder werd getekend verkeerd uitgelijnd was.,
Het kan nodig zijn om eerst te experimenteren, het leren van de fijne kneepjes van het tekenen van de structuur door vallen en opstaan, hoewel dit gemakkelijker zou moeten worden met de praktijk. Nadat je het centrale atoom en zijn vertakkende atomen hebt getekend, moeten de elektronen die niet zijn gebruikt rond de buitenkant van het centrale atoom worden getekend. De voltooiing van het octet betekent dat alle resterende bindingen dubbele bindingen moeten zijn, die je kunt representeren door twee lijnen parallel aan elkaar te trekken., Als het atoom niet één van de uitzonderingen op de octetregel is maar het bezit meer dan acht elektronen is het waarschijnlijk dat er een fout is gemaakt in het tellen van elektronen tijdens Stap 1 van het proces.
verschillen tussen Lewis structuren en echte moleculen
Het creëren van een Lewis structuur helpt Intuïtieve de vorming en structuur van moleculen gemakkelijker te maken. Toch is het belangrijk om te weten dat modellen zoals de Lewis-structuur een zekere mate van vereenvoudiging vereisen, en daarom zijn er verschillen tussen Lewis-structuren en de structuur van moleculen in de echte wereld., Een van de manieren waarop echte moleculen en Lewis structuren verschillen is dat atomen in staat zijn onstabiele moleculen te vormen. Ondertussen, wanneer Lewis structuren worden gemaakt is de aanname dat de atomen zullen hebben gevuld, of proberen te vullen, hun valentie schelpen. Het aantal elektronen in de valentieschil van een atoom is groter dan acht wanneer het atoomnummer van een element hoger is.
” We zijn allemaal bi-producten van atomen die zichzelf en de grenzen van zijn mogelijkheden proberen te begrijpen.,”- Dido Stargaze
elementen met hogere atoomgetallen hebben meer kans om valentie-elektrongetallen van meer dan acht te hebben, en vanwege deze Lewis-structuur zijn ze meestal niet gemaakt van moleculen van overgangsmetalen, omdat ze vaak meer dan acht elektronen in hun valentieschelp hebben. Overgangsmetalen zoals lanthaniden en actiniden zijn toevallig voorbeelden van elementen met meer dan acht valentie-elektronen., Om deze redenen, moet men niet vergeten dat hoewel Lewis structuren zeer nuttig kunnen zijn in het begrijpen hoe moleculen vormen, ze niet perfect vertegenwoordigen hoe atomen interageren om moleculen te vormen in de echte wereld.
bepalen van het aantal valentie-elektronen met het Periodiek Systeem
foto: Geralt via , CC0
zoals hierboven vermeld, is het mogelijk om te bepalen hoeveel valentie-elektronen in het bezit zijn van atomen van een specifiek element door het periodiek systeem van de elementen te raadplegen., De elementen op het periodiek systeem zijn gerangschikt in specifieke patronen, kolommen en Rijen. De groepen (kolommen) op het periodiek systeem worden georganiseerd door hoe chemisch reactief ze zijn, of om dat anders te zeggen door hoeveel valentie-elektronen atomen van het element bezitten.
groepen / kolommen op het periodiek systeem van de elementen bezitten allemaal hetzelfde aantal elektronen in hun valentieschil. Dit kan worden bevestigd door het aantal valentie-elektronen in de eerste groep van het periodiek systeem te controleren., Groep één van het periodiek systeem bevat elementen zoals natrium, kalium, waterstof en cesium. Elke elementgroep één van het periodiek systeem heeft precies één elektron in zijn valentieschil. Ondertussen hebben elementen in groep twee twee valentie-elektronen, waaronder elementen als magnesium en beryllium.
deze trend wordt aangeduid als de elektronegativiteitstrend en zet zich door in het periodiek systeem, met uitzondering van de overgangsmetalen in het midden van de tabel. Deze metalen worden overgeslagen wanneer het groeperen van elektronen door valentie elektronenaantallen., Buiten deze uitzondering geldt de trend in het periodiek systeem en kan deze worden gebruikt om het aantal valentie-elektronen te bepalen dat een element bezit. Elementen in groep 8 van het periodiek systeem hebben al elektronen in hun valentieschil en ze worden aangeduid als edelgassen.
