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Elektronenpunktstrukturen, auch Lewis-Strukturen genannt, sind eine grafische Darstellung der Verteilung von Elektronen in einer Verbindung. Jedes chemische Symbol eines Elements ist von Linien umgeben, die Bindungen darstellen, und Punkten, die nicht gebundene Elektronen darstellen. Wenn Sie eine Elektronenstruktur zeichnen, ist es Ihr Ziel, die Valenz jedes Elements oder die äußere Elektronenhülle so voll wie möglich zu machen, ohne die maximale Anzahl von Elektronen für diese Hülle zu überschreiten.
Bestimmen Sie jedes Element in der Struktur anhand seiner chemischen Formel. Beispielsweise ist die Kohlendioxidformel CO2. Daher hat es ein Kohlenstoffatom und zwei Sauerstoffatome.
Schlagen Sie jedes Element im Periodensystem nach. Notieren Sie jede Gruppe oder Spaltennummer. Dies gibt an, wie viele Valenzelektronen das Element hat. Beispielsweise befindet sich Kohlenstoff in Gruppe 4A und Sauerstoff in Gruppe 6A; deshalb hat Kohlenstoff vier Valenzelektronen und Sauerstoff sechs.
Addiere die Valenzelektronen aller Elemente. Dies ist die Gesamtzahl der für die Punktstruktur verfügbaren Elektronen. Da 4 + 6 + 6 = 16 ist, enthält die Lewis-Struktur der Kohlendioxide 16 Elektronen.
Bestimmen Sie, welches Element am wenigsten elektronegativ ist oder die Elektronen am schwächsten anzieht, indem Sie sich ein Elektronegativitätsdiagramm ansehen oder die Position der Elemente im Verhältnis zu den anderen Elementen im Periodensystem untersuchen. Die Elektronegativität der Elemente nimmt im Allgemeinen von links nach rechts und von unten nach oben zu. Kohlenstoff ist mit einem Wert von 2,5 das am wenigsten elektronegative Element in der Verbindung.
Platzieren Sie das am wenigsten elektronegative Element in der Mitte der Struktur und umgeben Sie es dann mit den anderen Atomen. Wasserstoff bildet eine Ausnahme von dieser Regel und ist selten ein Zentralatom. Die Kohlendioxidstruktur würde folgendermaßen beginnen: O C O.
Zeichnen Sie eine gerade Linie zwischen jedem äußeren Atom und dem Zentralatom, um eine Einfachbindung darzustellen. Zum Beispiel O - C - O.
Subtrahieren Sie die Gesamtzahl der Bindungselektronen von der Anzahl der verfügbaren Elektronen. Denken Sie daran, dass jede einzelne Bindung zwei Elektronen enthält. Da es zwei Bindungen gibt, die jeweils zwei Elektronen enthalten, stehen 12 weitere Elektronen für die Kohlendioxidstruktur zur Verfügung.
Platzieren Sie Punkte, um die verbleibenden Elektronen um jedes äußere Atom herum darzustellen, bis seine Valenzschale voll ist. Wasserstoff benötigt zwei Elektronen und Nichtmetalle normalerweise acht.
Fügen Sie alle verbleibenden Elektronen zum Zentralatom hinzu. Wenn keine Elektronen mehr übrig sind und das Zentralatom weniger Elektronen hat, als es begonnen hat, deutet dies darauf hin, dass die Struktur noch nicht fertig ist. Beispielsweise trug Kohlenstoff nur ein Elektron zu jedem gebundenen Paar bei. Es gibt zwei gebundene Paare, so dass zwei Elektronen entfallen. Kohlenstoff hat jedoch vier Valenzelektronen. Das Diagramm benötigt zusätzliche Arbeit.
Schaffen Sie Doppel- oder Dreifachbindungen zwischen dem zentralen und dem äußeren Atom, wenn die Valenzschale des zentralen Atoms nicht voll ist und Paare nicht gebundener Elektronen in der Nähe sind.
Wenn das Elektron ein Ion ist, addieren oder subtrahieren Sie die durch die Ladung angegebene Anzahl von Elektronen von einem nicht gebundenen Paar.
Schreiben Sie eine Ladung, die der Anzahl der Elektronen entspricht, die Sie neben jedem betroffenen Element addiert oder subtrahiert haben.