Wzory elektronowe cząsteczek i jonów złożonych
Chemia
Zestaw wyjaśnia, jak rysować wzory elektronowe Lewisa cząsteczek i jonów złożonych oraz jak rozpoznawać pary wiążące i wolne. Utrwalisz regułę dubletu i oktetu, zapis jonów w nawiasach oraz wpływ wolnych par na liczbę wiązań.
1.Wzór elektronowy (Lewisa)
Zapis przedstawiający elektrony walencyjne atomów za pomocą kropek lub kresek. Pozwala pokazać pary wiążące, wolne pary elektronowe oraz ładunek jonu.
2.Elektrony walencyjne
Elektrony znajdujące się na zewnętrznej powłoce atomu. Biorą udział w tworzeniu wiązań chemicznych i są zaznaczane we wzorach elektronowych.
3.Para wiążąca
Para elektronów wspólna dla dwóch atomów, tworząca wiązanie kowalencyjne. We wzorze kreskowym pojedyncza kreska oznacza jedną parę wiążącą.
4.Wolna para elektronowa
Para elektronów walencyjnych należąca do jednego atomu i niewspółtworząca wiązania z innym atomem. Zaznacza się ją jako dwie kropki przy symbolu atomu.
5.Reguła dubletu
Atom wodoru osiąga trwałą konfigurację, gdy ma wokół siebie dwa elektrony. Dlatego w cząsteczce lub w wodzie każdy atom wodoru tworzy jedno wiązanie.
6.Reguła oktetu
Wiele atomów niemetali dąży do posiadania ośmiu elektronów walencyjnych w swoim otoczeniu, dzięki wiązaniom i wolnym parom. Jest to użyteczna reguła przy rysowaniu wzorów Lewisa.
7.Wiązanie pojedyncze, podwójne i potrójne
Wiązanie pojedyncze zawiera jedną wspólną parę elektronową, podwójne dwie, a potrójne trzy. W zapisie kreskowym odpowiadają im odpowiednio jedna, dwie lub trzy kreski.
8.Atom centralny
Atom, z którym łączą się pozostałe atomy we wzorze cząsteczki lub jonu złożonego. Zwykle nie jest nim wodór; często wybiera się atom występujący tylko raz.
9.Jon złożony
Naładowana drobina składająca się z co najmniej dwóch połączonych atomów, na przykład jon wodorotlenkowy , amonowy lub siarczanowy(VI) .
10.Zapis wzoru elektronowego jonu
Wzór jonu złożonego ujmuje się w nawiasy kwadratowe, a jego ładunek zapisuje w prawym górnym rogu. Przy anionie dodaje się elektrony zgodnie z wartością ładunku, a przy kationie je odejmuje.
11.Jon wodorotlenkowy
Ma jedno wiązanie pojedyncze . Atom tlenu ma trzy wolne pary elektronowe, a cała drobina ma ładunek ujemny.
12.Jon amonowy
Zawiera atom azotu połączony czterema wiązaniami pojedynczymi z atomami wodoru. Na atomie azotu nie ma wolnej pary elektronowej, a cały jon ma ładunek dodatni.
13.Cząsteczka amoniaku
Atom azotu tworzy trzy wiązania pojedyncze z atomami wodoru i ma jedną wolną parę elektronową. Wokół azotu znajdują się łącznie cztery pary elektronowe.
14.Cząsteczka wody
Atom tlenu tworzy dwa wiązania pojedyncze z atomami wodoru oraz ma dwie wolne pary elektronowe. Dzięki temu tlen spełnia regułę oktetu.
15.Kolejność rysowania wzoru Lewisa
Należy policzyć elektrony walencyjne, wybrać atom centralny, narysować wiązania pojedyncze, uzupełnić dublety i oktety atomów końcowych, a następnie sprawdzić atom centralny oraz ładunek jonu.
Notatka
Znaczenie wzorów elektronowych
Wzór elektronowy, nazywany też wzorem Lewisa, przedstawia rozmieszczenie elektronów walencyjnych w cząsteczce albo jonie. Elektrony te zapisuje się jako kropki, a wspólną parę elektronową można zastąpić kreską.
Para położona między atomami jest parą wiążącą i tworzy wiązanie kowalencyjne. Dwie kropki umieszczone przy jednym symbolu atomu oznaczają wolną parę elektronową. Nie uczestniczy ona bezpośrednio w tworzeniu wiązania, ale należy ją uwzględniać podczas sprawdzania liczby elektronów wokół atomu.
Zapamiętaj
Jedna kreska we wzorze odpowiada jednej wspólnej parze elektronowej.
Dublet i oktet
Przy rysowaniu wzorów pomocne są reguła dubletu i reguła oktetu. Wodór jest trwały, gdy w jego otoczeniu znajdują się dwa elektrony, dlatego tworzy tylko jedno wiązanie. Dla wielu atomów niemetali ważna jest zasada ośmiu elektronów w otoczeniu atomu.
W cząsteczce tlen tworzy dwa wiązania pojedyncze z wodorem. Oprócz par wiążących ma on dwie wolne pary, więc w jego otoczeniu są cztery pary elektronowe. W atom azotu tworzy trzy wiązania z wodorem i ma jedną wolną parę.
Ważne
Licząc elektrony wokół atomu, uwzględniaj zarówno elektrony par wiążących, jak i wolnych.
Wiązania i zapis par elektronowych
Wiązanie pojedyncze zawiera jedną wspólną parę elektronową, wiązanie podwójne — dwie, a potrójne — trzy. We wzorze kreskowym zapisuje się je odpowiednio jedną, dwiema lub trzema kreskami.
Wolne pary zaznacza się przy atomie, do którego należą. Na przykład w cząsteczce są dwie wolne pary na tlenie, natomiast w amoniaku jedna wolna para znajduje się na azocie. Nie wolno mylić wolnej pary z parą wiążącą: ta druga zawsze leży między dwoma połączonymi atomami.
Jak rysować cząsteczkę
Rysowanie wzoru warto wykonywać według stałego schematu. Najpierw oblicza się łączną liczbę elektronów walencyjnych wszystkich atomów. Następnie wybiera się atom centralny i łączy go z atomami końcowymi wiązaniami pojedynczymi. Wodór zawsze jest atomem końcowym.
Potem uzupełnia się elektrony przy atomach końcowych tak, aby wodór miał dublet, a pozostałe typowe niemetale — oktet. Niewykorzystane elektrony umieszcza się przy atomie centralnym jako wolne pary. Na końcu sprawdza się, czy wykorzystano dokładnie tyle elektronów, ile obliczono.
Przykład
Dla azot jest atomem centralnym: tworzy trzy wiązania , a pozostałe dwa elektrony tworzą jego wolną parę.
Jony złożone i ich ładunek
Jon złożony to naładowana drobina zbudowana z kilku atomów, na przykład , lub . Jego wzór elektronowy zapisuje się w nawiasach kwadratowych, a ładunek całej drobiny umieszcza w prawym górnym rogu.
Ładunek wpływa na liczbę elektronów użytych w rysunku. Dla anionu należy dodać elektrony: ładunek oznacza dwa elektrony więcej. Dla kationu elektrony odejmuje się: ładunek oznacza jeden elektron mniej. Dopiero po tej korekcie rozmieszcza się elektrony w wiązaniach i wolnych parach.
Porównanie ważnych drobin
W tlen jest połączony z wodorem jednym wiązaniem i ma trzy wolne pary. Ujemny ładunek całego jonu wynika z dodatkowego elektronu uwzględnionego podczas liczenia puli elektronów.
W atom azotu ma trzy wiązania i jedną wolną parę. Po przyłączeniu jonu wodoru powstaje : azot ma wtedy cztery wiązania pojedyncze i nie ma wolnej pary. Cały układ zapisuje się jako jon dodatni.
Najczęstsze błędy to pomijanie wolnych par, nieuwzględnienie ładunku jonu w liczbie elektronów oraz zapisanie ładunku przy pojedynczym atomie zamiast przy całej drobinie.
Quizy w tym zestawie
16 pytań w 2 etapach — odblokujesz je po dodaniu zestawu