Jak nakreslit Lewisovy struktury: 5 kroků

Proč Lewisovy struktury odměňují systém, ne talent

Lewisova struktura je první obrázek, který chemie o molekule nakreslí, a zkouška ho hodnotí binárně: elektrony jsou na správném místě, nebo nejsou. Dobrá zpráva je, že talent není potřeba — stejných pět kroků dá správnou strukturu vody, oxidu uhličitého i téměř každé malé molekuly ze základního kurzu.

Tento průvodce projde všech pět kroků od začátku do konce a aplikuje je na pět klasických molekul.

Co potřebujete před začátkem

• Molekulový vzorec (například H2O, CO2, CH4)
• Počty z periodické tabulky: H má 1 valenční elektron, C má 4, N má 5, O má 6
• Tužku — v kroku 4 se tečky přesouvají, kreslete je tedy nejprve lehce

Krok 1: Spočítejte celkový počet valenčních elektronů

Přičtěte po jednom každém valenčním elektronu každého atomu a u iontů upravte náboj. Voda: 2×1 (H) + 6 (O) = 8. Oxid uhličitý: 4 + 2×6 = 16. Součet si napište — je to rozpočet na všechno další a nikdy se nezmění.

Krok 2: Umístěte atomy

Do středu dejte atom s nejnižší elektronegativitou (vyjma vodík, který nikdy není centrální) a ostatní rozmístěte kolem. U CO2 je centrální uhlík, u NH3 dusík. Na pochyby: atom, který je ve vzorci sám o sobě, bývá zpravidla centrální.

Krok 3: Spojte všechny atomy jednoduchými vazbami

Nakreslete jednu čárku — jeden sdílený pár — z centrálního atomu ke každému vnějšímu. Každá vazba spotřebuje dva elektrony z rozpočtu. Voda použila 4 z 8; oxid uhličitý 4 ze 16.

Krok 4: Rozdělte zbývající elektrony jako volné páry

Zbylé elektrony dávejte nejprve vnějším atomům, vždy po dvou, dokud každý nemá plný oktet (vodíku stačí dva). Jen když po naplnění vnějších atomů něco zbyde, patří to centrálnímu atomu. Tady se počítání vyplácí: je-li součet správný, tečky přesně padnou.

Krok 5: Doplaňte chybějící oktety vícenásobnými vazbami

Skončí-li centrální atom s méně než osmi elektrony, přeměňte volné páry vnějších atomů na sdílené dvojné či trojné vazby, dokud nejsou všichni plní. Přesně proto má CO2 dvě dvojné vazby a O2 jednu — se samotnými jednoduchými vazbami by oktety zůstaly otevřené.

Porovnejte s pěti hotovými strukturami:

Časté chyby, kterým se vyhnout

1. Ztratit počítání elektronů — napište si součet z kroku 1 na horní okraj a po každém kroku kontrolujte.
2. Vodík uprostřed — vodík patří vždy venku, jedna vazba, hotovo.
3. Přeskočit krok 5 — má-li centrální atom méně než osm elektronů, struktura není dokončená.
4. Dát vodíku volné páry — vodík je plný jednou vazbou; tečky nikdy nenese.
5. Špatný centrální atom — doprostřed patří atom s nejnižší elektronegativitou (ne H).
6. Zapomenout ionty — na každý záporný náboj jeden elektron přidejte, na každý kladný jeden odeberte, a to úplně na začátku.

Taháková tabulka

Tisknutelný seznam kontrol

Před odevzdáním struktury projděte tento seznam:

• Celkový počet valenčních elektronů spočítán a napsán (včetně nábojů)
• Atom s nejnižší elektronegativitou (nikdy H) umístěn do středu
• Všechny atomy nejdřív spojeny jednoduchými vazbami
• Zbývající elektrony rozdělovány po dvou, nejprve vnější atomy
• Každé C, N, O obklopeno osmi elektrony; každé H dvěma
• Chybějící oktety doplněny dvojnásobnými nebo trojnásobnými vazbami
• Konečný počet teček souhlasí s celkem z kroku 1

Potřebujete Lewisovu strukturu rychle?

Chcete-li si zkontrolovat výsledek — nebo ruční kreslení úplně přeskočit — pojmenujte molekulu a AcaDraw vygeneruje čistou Lewisovu strukturu ve stylu učebnice, kterou můžete upravovat a exportovat. Začněte na stránce generátoru Lewisových struktur. Pro další vědecké obrázky pokrývá generátor vědeckých diagramů jakékoli téma.

Zdroje

• OpenStax Chemistry 2e, 7.3 Lewis Symbols and Structures
• LibreTexts Chemistry