5.3: Lewis Diagramas

Lewis utilizados diagramas simples (agora chamado Lewis diagramas) para manter o controle de quantos elétrons estão presentes na ultraperiféricas, ou valence shell de um dado átomo. O núcleo do átomo, isto é, o núcleo juntamente com os elétrons internos, é representado pelo símbolo químico, e apenas os elétrons de Valência são desenhados como pontos em torno do símbolo químico. Assim, os três átomos mostrados na Figura 1 a partir de elétrons e Valência podem ser representados pelos seguintes diagramas de Lewis::

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Figura \(\PageIndex{1}\) A figura acima mostra o elétron conchas de Ele (Hélio), Cl (Cloro), e K (Potássio), bem como a sua Lewis estruturas de pontos abaixo. Observe como tanto a concha eletrônica quanto as estruturas dot de lewis têm o mesmo número de elétrons de Valência. A estrutura do ponto de lewis ignora o núcleo e todos os elétrons de não-Valência, exibindo apenas os elétrons de valência de um átomo.

Se o átomo é um átomo de gases nobres, dois procedimentos alternativos são possíveis. Ou podemos considerar o átomo como tendo electrões de Valência zero ou podemos considerar a camada exterior cheia como a camada de Valência. Os três primeiros gases nobres, portanto, pode ser escrito como:

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Exemplo de \(\PageIndex{1}\): Estruturas de Lewis

Desenhar diagramas de Lewis para um átomo de cada um dos seguintes elementos: Li, N, F, Na

solução

encontramos na tabela periódica dentro da capa que Li tem um número atômico de 3. Contém assim três elétrons, um a mais do que o gás nobre. Isto significa que a concha externa, ou Valência, contém apenas um elétron, e o diagrama de Lewis é

Li_lewis_diagram.jpg

Seguindo o mesmo raciocínio, N tem sete elétrons, cinco a mais do que Ele, enquanto que F tem nove elétrons, sete a mais do que Ele, dando

Imagem:N e F diagramas de lewis.jpg

Na tem mais nove elétrons do que ele, mas oito deles estão no núcleo, correspondendo aos oito elétrons na camada externa de Ne. Uma vez que Na tem apenas mais 1 elétron do que Ne, seu diagrama de Lewis é

imagem:Diagrama de na lewis.JPG

Notice from the preceding example that the Lewis diagrams of the alkali metals are identical except for their chemical symbols. Isto concorda muito bem com o comportamento químico muito semelhante dos metais alcalinos. Similarly, Lewis diagrams for all elements in other groups, such as the alkaline landhs or halogens, look the same.

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Figura \(\PageIndex{1}\) A imagem acima demonstra que, para elementos de um mesmo grupo (como os metais alcalinos terrosos mostrado acima), o lewis ponto a estrutura será a mesma, exceto, é claro, o elemento de nome. Na imagem acima você vê que todo metal alcalino-terrestre tem 2 elétrons de Valência, cada um representado por um ponto na estrutura de pontos de lewis.

os diagramas de Lewis também podem ser usados para prever as valências dos elementos. Lewis sugeriu que o número de valências de um átomo era igual ao número de elétrons em sua concha de Valência ou ao número de elétrons que teriam que ser adicionados à concha de Valência para alcançar a estrutura de concha eletrônica do próximo gás nobre. Como um exemplo desta ideia, considere os elementos serem E O. seus diagramas de Lewis e aqueles dos gases nobres que ele e Ne são

imagem: ele ser o Ne.JPG

comparando Be Com He, vemos que o primeiro tem mais dois elétrons e, portanto, deve ter uma valência de 2. Pode—se esperar que o elemento O tenha uma valência de 6 ou uma valência de 2, uma vez que tem seis elétrons de Valência-dois a menos que o Ne. Usando regras de Valência desenvolvidas desta forma, Lewis foi capaz de explicar o aumento regular e a diminuição dos índices dos compostos na tabela encontrada na seção de Valência, e reproduzida aqui. Além disso, ele foi capaz de explicar mais de 50 por cento das fórmulas na tabela. (Aqueles que concordam com suas idéias são sombreados em cor na mesa. Você pode querer se referir a essa tabela agora e verificar que algumas das fórmulas indicadas seguem as regras de Lewis. O sucesso de Lewis nesta conexão deu uma clara indicação de que os elétrons eram o fator mais importante para manter os átomos juntos quando as moléculas se formavam.apesar destes sucessos, existem também dificuldades nas teorias de Lewis, em particular para os elementos além do cálcio na tabela periódica. O elemento Br (Z = 35), por exemplo, tem mais 17 elétrons do que o gás nobre Ar (Z = 18). Isto nos leva a concluir que Br tem 17 elétrons de Valência, o que torna estranho explicar por que Br se assemelha tanto a Cl E F, Mesmo que estes dois átomos tenham apenas sete elétrons de Valência.

Table \(\PageIndex{1}\) Common Compounds
Element Atomic Weight Hydrogen Compounds Oxygen Compounds Chlorine Compounds
Hydrogen 1.01 H2 H2O, H2O2 HCl
Helium 4.00 None formed None formed None formed
Lithium 6.94 LiH Li2O, Li2O2 LiCl
Beryllium 9.01 BeH2 BeO BeCl2
Boron 10.81 B2H6 B2O3 BCl3
Carbon 12.01 CH4, C2H6, C3H8 CO2, CO, C2O3 CCl4, C2Cl6
Nitrogen 14.01 NH3, N2H4, HN3 N2O, NO, NO2, N2O5 NCl3
Oxygen 16.00 H2O, H2O2 O2, O3 <Cl2O, ClO2, Cl2O7
Fluorine 19.00 HF OF2, O2F2 ClF, ClF3, ClF5
Neon 20.18 None formed None formed None formed
Sodium 22.99 NaH Na2O, Na2O2 NaCl
Magnesium 24.31 MgH2 MgO MgCl2
Aluminum 26.98 AlH3 Al2O3 AlCl3
Silicon 28.09 SiH4, Si2H6 SiO2 SiCl4, Si2Cl6
Phosphorus 30.97 PH3, P2H4 P4O10, P4O6 PCl3, PCl5, P2Cl4
Sulfur 32.06 H2S, H2S2 SO2, SO3 S2Cl2, SCl2, SCl4
Chlorine 35.45 HCl Cl2O, ClO2, Cl2O7 Cl2
Potassium 39.10 KH K2, K2O2, KO2 KCl
Argon 39.95 None formed None formed None formed
Calcium 40.08 CaH2 CaO, CaO2 CaCl2
Scandium 44.96 Relatively Unstable Sc2O3 ScCl3
Titanium 47.90 TiH2 TiO2, Ti2O3, TiO TiCl4, TiCl3, TiCl2
Vanadium 50.94 VH2 V2O5, V2O3, VO2, VO VCl4, VCl3, VCl2
Chromium 52.00 CrH2 Cr2O3, CrO2, CrO3 CrCl3, CrCl2

Contributors

  • Ed Vitz (Kutztown University), John W. Moore (UW-Madison), Justin Shorb (Hope College), Xavier Prat-Resina (University of Minnesota Rochester), Tim Wendorff e Adam Hahn.



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