ルイス構造の定義と例
ルイス構造は、分子の構造表現です
二酸化炭素のルイス構造とその球棒モデル。
トッド・ヘルメンスティン/sciencenotes.org/パブリックドメイン
ルイス構造には、ルイス電子ドット構造、ルイス ドット ダイアグラム、電子ドット構造など、さまざまな名前があります。これらの名前はすべて、結合と電子対の位置を示すことを目的とした同じ種類の図を参照しています。
重要ポイント: ルイス構造
- ルイス構造は、分子内の共有結合と孤立電子対を示す図です。
- ルイス構造はオクテット規則に基づいています。
- ルイス構造は化学結合を説明するのに役立ちますが、芳香族性を説明できず、磁気的挙動を正確に説明できないという制限があります。
意味
ルイス構造は、ドットを使用して示す分子の構造表現です。 電子 周りの位置 原子 および線または点のペアが表す 共有結合 原子間。ルイス ドット構造を描画する目的は、孤立電子対を特定することです。 分子 化学結合形成の決定に役立ちます。ルイス構造は、共有結合を含む分子と 配位化合物 .その理由は、電子が共有結合で共有されているためです。で イオン結合 、それは、ある原子が他の原子に電子を供与するようなものです。
ルイス構造は、1916 年に論文「原子と分子」でこの考えを紹介したギルバート N. ルイスにちなんで名付けられました。
としても知られている： ルイス構造は、ルイス ドット ダイアグラム、電子ドット ダイアグラム、ルイス ドット式、または電子ドット式とも呼ばれます。技術的には、ルイス構造と電子ドット構造は異なります。電子ドット構造はすべての電子をドットとして表示するのに対し、ルイス構造は線を引くことによって化学結合の共有ペアを示すためです。
使い方
ルイス構造は、 オクテット規則 では、原子は電子を共有しているため、各原子はその外殻に 8 つの電子を持っています。例として、酸素原子はその外殻に 6 つの電子を持っています。ルイス構造では、原子が 2 つの非共有電子対と 2 つの単電子を持つように、これらの 6 つのドットが配置されます。 2つのペアはO記号の周りで互いに反対になり、2つの単電子は原子の反対側にあり、互いに反対になります.
通常、元素記号の横に単電子を書きます。不適切な配置は、(たとえば) 原子の片側に 4 つの電子、反対側に 2 つの電子です。酸素が 2 つの水素原子に結合して水を形成する場合、各水素原子にはその孤立電子に対して 1 つのドットがあります。水の電子ドット構造は、酸素の単一電子が水素の単一電子と空間を共有していることを示しています。酸素の周りのドットの 8 つのスポットはすべて埋められているため、分子は安定したオクテットを持っています。
書き方
中性分子の場合、次の手順を実行します:
- 分子内の各原子が持つ価電子の数を決定します。二酸化炭素と同様に、各炭素には 4 つの価電子があります。酸素には 6 つの価電子があります。
- 分子に複数の種類の原子がある場合、最も金属性が高い原子または電気陰性度が最も低い原子が中心に配置されます。わからない場合 電気陰性度 、周期表でフッ素から離れるにつれて電気陰性度が減少する傾向があることを覚えておいてください.
- 各原子が 1 つの電子に寄与して各原子間に単結合を形成するように、電子を配置します。
- 最後に、各原子の周りの電子を数えます。それぞれが 8 またはオクテットを持っている場合、オクテットは完全です。そうでない場合は、次の手順に進みます。
- ドットがない原子がある場合は、構造を再描画して特定の電子がペアを形成し、各原子の数が 8 になるようにします。たとえば、二酸化炭素の初期構造には、各酸素原子に関連付けられた 7 つの電子と、炭素原子に関連付けられた 6 つの電子があります。最終的な構造では、各酸素原子に 2 つのペア (2 つのドットの 2 つのセット)、炭素原子に面する 2 つの酸素電子ドット、および 2 つの炭素ドット (両側に 2 つの電子) が配置されます。各酸素と炭素の間には 4 つの電子があり、二重結合として描かれています。
ソース
- ルイス、G.N. ' 原子と分子 、' アメリカ化学会誌 .
- ウェインホールド、フランクとランディス、クラーク R. 原子価と結合: 自然な結合軌道ドナー-アクセプターの視点 .'ケンブリッジ大学出版局。
- ズムダール、S. 化学原理 .'ホートン・ミフリン。