ساختار لوییس شیمی پایه دهم فصل اول

چگونه میتوانیم ساختار لوویس را رسم کنیم ؟

زمان مطالعه: ۶ دقیقه

ساختار لوویس

‫ساختار لوویس‬ (  Lewis structure ) یا  ساختار آرایش الکترون نقطه ( electron dot structure ) یا ساختار پیوند ظرفیتی ( Valence-bond structure ) ساختاری است که برای نمایش مولکول یا یون در شیمی کاربرد دارد که در آن عنصر را با نماد شیمیایی ، الکترون های ظرفیتی ناپیوندی را با نقطه و پیوندها را با خط نمایش می دهد.

نام این فرمول به پاس دانشمند آمریکایی به نام گیلبرت نیوتون لوویس که نظریه پیوند کووالانس را در سال ۱۹۱۶ ارئه داد ، لوویس نام گذاری کردند.

 

ساختار لوییس شیمی پایه دهم فصل اول

 

تقسیم بندی عناصر در جدول تناوبی

عناصر موجود در جدول تناوبی به ۳ دسته تقسیم می شود.عناصر به فلز ، نافلز ، شبه فلز تقسیم می شوند .

در جدول تناوبی نافلزات به رنگ آبی است ، مثل :هلیم ، آرگون ، ید ، اکسیژن ، گوگرد و… هستند .

فلزات در جدول تناوبی تقریبا به رنگ قهوه ای رنگ کم رنگ است ، مثل : آلومینیوم ، مس ، آهن و … هستند .

و شبه فلزها در جدول تناوبی به رنگ سبز رنگ است ، مثل : بور، آرسنیک ، تلوریومو … هستند .

آرایش الکترون – نقطه ای

برای نمایش آرایش الکترون – نقطه ای اتم ها ، الکترون های ظرفیتی اتم را توسط  نقطه در چهار جهت نماد شیمیایی اتم نمایش می دهند به طوری که تک به تک چیدمان الکترون را انجام داده و بعد در صورت وجود الکترون ظرفیتی دیگر آنها را جفت کنید .

مراحل رسم ساختار لوویس

برای رسم انواع ساختار لوویس از الگوریتم داده شده استفاده می کنیم .

تعیین اتم مرکز

در ساختار لوویس اتمی را که دارای ۳ شرط زیر باشد اتم مرکزی می‌ باشد و دیگر اتم‌ها اتم اطراف هستند .

 

ساختار لوییس شیمی پایه دهم فصل اول

 

  1. اتمی که کمترین تعداد را داشته باشد و اگر تعدادها برابر بود .
  2. اتمی که در لایه ظرفیت خود اوربیتال تک الکترونی بیشتری داشته باشد و اگر تعداد آنها نیز برابر بود .
  3. اتمی که الکترون گاتیوی آن از بقیه اتم‌ها کمتر باشد .

در ساختار لوویس ، هر مولکول یا یون هر اتمی که اتم مرکزی نباشد ، اتم اطراف نام می‌گیرد .

 

 

ساختار لوییس شیمی پایه دهم فصل اول

 

برای نمونه، در تترا کلرو متان یا کربن تترا کلرید ( CCI4 ) اتم مرکزی C و اتم‌های اطراف Cl ها هستند .

در مورد ۱ استثناً در مولکول N۲O یکی از نیتروژن‌ها اتم مرکزی است .

هیدروژن هیچگاه اتم مرکزی نخواهد بود .

برای رسم آرایش الکترون نقطه ای مربط به هر اتم 

نوشتن نماد شیمیایی

قرار دادن تک الکترون های اتم

مجدد الکترون های باقی مانده را مینویسیم

۸O  ۲S۲  ۲P۴                                ظرفیت e=2+4=6

 

ساختار لوییس شیمی پایه دهم فصل اول

 

۹F →  ۲S۲ ۳P۵                                ظرفیت e=2+5=7

 

ساختار لوییس شیمی پایه دهم فصل اول

 

۱۸Ar → ۳S۲ ۳P۶                                ظرفیت e=2+6=8

ساختار لوییس شیمی پایه دهم فصل اول

 

مثال :

آرایش الکترون نقطه ای اتم X با آرایش الکترونی  ۱S۲ , ۲S۲,۲S۶  ,۳S۲  ,۳S۲ , و اتم Yبا آرایش الکترونی ۱S۲ , ۲S۲ چگونه می باشد ؟

X=1S۲ , ۲S۲,۲S۶  ,۳S۲  ,۳S۲       ظرفیت e = 5

 

ساختار لوییس شیمی پایه دهم فصل اول

 

Y=1S۲ , ۲S۲                                     ظرفیت e = 2S

ساختار لوییس شیمی پایه دهم فصل اول

 

گاز های نجیب

اگه به جدول تناوبی نگاه کنید ۷ عنصر را در گروه (از سمت چپ ، گروه۱۸- VLLLA) می‌بینید . این ۷ گاز ( البته گازی شکل در دمای اتاق ) بر اساس افزایش عدد اتمی به ترتیب از بالا به پایین عبارت‌اند از :

  • هلیوم (Helium) با نماد He با عدد اتمی ۲

  • نئون (Neon) با نماد Ne با عدد اتمی ۱۰

  • آرگون (Argon) با نماد Ar با عدد اتمی ۱۸

  • کریپتون (Krypton) با نماد Kr با عدد اتمی ۳۶

  • زنون (Xenon) با نماد Xe با عدد اتمی ۵۴

  • رادئون (Radon) با نماد Rd با عدد اتمی ۸۶

  • اگانسون ( Oganesson ) با نماد Og با عدد اتمی ۱۱۸ ( سنگین‌ترین عنصر جدول تناوبی )

 

ساختار لوییس (گاز های نجیب)شیمی پایه دهم فصل اول

 

گاز نجیب (Noble Gas) بی رنگ ، بی بو ، بدون مزه و غیره قابل اشتعال است . چندین دهه بعد از پیدایش  این عناصر ، به طور سنتی به آن‌ها عناصر گروه صفر جدول تناوبی می‌گفتند ؛ برای اینکه معتقد بودند این نوع گازها نمیتوانند با دیگر اتم ها پیوندی برقرار کنند و یا با ساختارهای دیگر شیمیایی واکنش می دهند و ترکیب می شوند.

از آنجا که عنصر های این گروه با دیگر عنصر ها به سختی تشکیل پیوند می دهند، و برای آنها نام گاز های نجیب نیز انتخاب شده است . با کامل شدن مدل های اتمی و پیشرفت علم ، ساختار الکترونی و همچنین ظهور برخی کاربردها ، واژه مناسب تر از گروه ۱۸ با آنها اطلاق شد .

He : ۱S۲

Ne : ۱S۲  ۲S۲  ۲P۶

Ar : ۱S۲  ۲S۲  ۲P۶  ۳S۲     ۳P۶

Kr : ۱S۲  ۲S۲  ۲P۶  ۳S۲     ۳P۶   ۳d۱۰  ۴S۲  ۴P۶

 

گاز های نجیب به جز هلیم در لایه اخرشون ۸ الکترون دارند و این باعث شده که اینها پایدار شده اند سعی نکنند بخوان با سایر عناصر واکنش دهند و یا بهتره بگیم دلیل پایدار بودن گازهای نجیب این است که لایه آخرشان پر است و پایدار هستند .

خیلی از فلزات و نافلزات سعی می کنند که الکترون بدهند یا بگیرند و پایدار بشوند و آرایش گاز نجیب به خود بگیرند.

ملاک پایداری اگه گاز نجیب باشد بر همین اصول فلزات و نافلزات میخواهند پایدار بشوند پس سعی می کنند به آرایش گاز نجیب نزدیک به خودشان برسند .

یعنی اگر به عنوان مثال : اگر عدد اتمی ۱۹ است سعی میکند به آرایش گاز نجیب عدد اتمی ۱۸ برسد.

فلزات دسته اصلی سعی میکنند که الکترون های ظرفیت خود را بدهند پس این فلزات الکترون میدهند به یون مثبت شده (کاتیون) تبدیل میشوند به آرایش گاز نجیب قبل از خود میرسند.

اما نافلزات الکترون میگیرند که به یون منفی ( آنیون )تبدیل شده و به آرایش گاز نجیب پس از خود میرسند.

مثال :

با توجه به این که سدیم یک فلز است پس الکترون های ظرفیت خودش را از دست میدهد.

 

۱۱Na    : ۱S۲  ۲S۲  ۲P۶  ۳S۱

۳Li       : ۱S۲  ۲S۱

۲۰Ca    : ۱S۲  ۲S۲  ۲P۶  ۳S۲

۱۵P      : ۱S۲  ۲S۲  ۲P۶  ۳S۲  ۳P۳

۱۶     : ۱S۲  ۲S۲  ۲P۶  ۳S۲  ۳P۴

 

                         یون        آرایش نجیب        لایه ظرفیت از دست رفته
                        Na+                 ۱۰Ne              ۳S۱
                         Li+                 ۲He              ۲S۱
                       Ca۲+                 ۱۸Ar              ۳S۲
                        P۳-                 ۱۸Ar              ندارد
                        S۲                 ۱۸Ar               ۲S1

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *