ලුවිස් ව්‍යුහ සහ විධිමත් ආරෝපණය: ඔබට පරීක්ෂා කළ හැකි ක්‍රමයක්

අණු සහ බහුපරමාණුක අයන සඳහා සංයුජතා ඉලෙක්ට්‍රෝන ගණන් කිරීම

සෑම ලුවිස් ව්‍යුහයක්ම එක් සංඛ්‍යාවකින් ආරම්භ වේ: තැබීමට ඇති සංයුජතා ඉලෙක්ට්‍රෝන වල මුළු ගණන. ප්‍රධාන-කාණ්ඩ මූලද්‍රව්‍ය සඳහා, සංයුජතා ඉලෙක්ට්‍රෝන ගණන 1–18 අංකනයේ කාණ්ඩ අංකයේ අවසාන ඉලක්කමට සමාන වන බැවින් කාබන් 4ක්, නයිට්‍රජන් 5ක්, ඔක්සිජන් 6ක් සහ සෑම හැලජනයක්ම 7ක් දායක වේ. හයිඩ්‍රජන් 1ක් දායක වන අතර, 2 ඇති හීලියම් කාණ්ඩ අංක රීතියේ එකම ව්‍යතිරේකයයි.

අයනයක ආරෝපණය මුළු ගණන වෙනස් කරයි. ඍණ ආරෝපණයක් යනු අමතර ඉලෙක්ට්‍රෝන, එබැවින් ඍණ ආරෝපණයේ ඒකකයකට ඉලෙක්ට්‍රෝනයක් එකතු කරන්න. ධන ආරෝපණයක් යනු ඉලෙක්ට්‍රෝන අඩු බව, එබැවින් අඩු කරන්න. ඇමෝනියම් අයනය, NH₄⁺, හි සංයුජතා ඉලෙක්ට්‍රෝන 5 + 4(1) − 1 = 8ක් ඇති අතර, කාබනේට් අයනය, CO₃²⁻, හි 4 + 3(6) + 2 = 24ක් ඇත.

ඔබ කිසිවක් ඇඳීමට පෙර මෙම මුළු ගණන ලියා තබන්න; එය ඔබ අවසන් ව්‍යුහය පරීක්ෂා කරන සංඛ්‍යාවයි.

ඇටසැකිල්ල ගොඩනැගීම සහ ඉලෙක්ට්‍රෝන යුගල තැබීම

ඇටසැකිල්ල යනු කුමන පරමාණුව කුමකට සම්බන්ධද යන රටාවයි. හයිඩ්‍රජන් සහ ෆ්ලෝරීන් සෑම විටම පාහේ බන්ධනයක් පමණක් සාදන බැවින් ඒවා අන්ත පරමාණු වේ. මධ්‍ය පරමාණුව සාමාන්‍යයෙන් හයිඩ්‍රජන් හැර අඩුම විද්‍යුත් සෘණතාවක් ඇති පරමාණුවයි, එය බොහෝ විට සූත්‍රයේ එක් වරක් පෙනෙන පරමාණුවයි. ඔක්සි අම්ල වල, හයිඩ්‍රජන් පරමාණු සාමාන්‍යයෙන් බන්ධනය වන්නේ මධ්‍ය පරමාණුවට නොව ඔක්සිජන් වලටය.

ඇටසැකිල්ල සකස් වූ පසු, ඉතිරි පියවර සෑම පරමාණුවක්ම ස්ථායී ගණනකට ළඟා වන ලෙස ඉලෙක්ට්‍රෝන බෙදා හරියි. 2 ආවර්ත පරමාණු (C, N, O, F) වලට සංයුජතා ඕර්බිටල හතරක් පමණක් ඇති බැවින් ඒවා වටා උපරිම ඉලෙක්ට්‍රෝන අටක් තබා ගත හැකි අතර, අෂ්ටක රීතිය ඒවාට දැඩි සීමාවක් වන්නේ ඒ නිසාය.

• සෑම අන්ත පරමාණුවක්ම මධ්‍ය පරමාණුවට තනි බන්ධනයකින් (එකක් සඳහා ඉලෙක්ට්‍රෝන 2) සම්බන්ධ කරන්න.
• අන්ත පරමාණුවල අෂ්ටක හුදකලා යුගල සමඟ සම්පූර්ණ කරන්න (හයිඩ්‍රජන් වලට අවශ්‍ය 2 පමණි).
• ඉතිරි වන ඕනෑම ඉලෙක්ට්‍රෝනයක් මධ්‍ය පරමාණුවේ හුදකලා යුගල ලෙස තබන්න.
• මධ්‍ය පරමාණුවට තවමත් ඉලෙක්ට්‍රෝන 8 ට වඩා අඩු නම්, ද්වි හෝ ත්‍රි බන්ධනයක් සෑදීමට අසල්වැසි පරමාණුවක හුදකලා යුගලයක් බෙදාගත් යුගලයක් බවට පරිවර්තනය කරන්න.
• පරීක්ෂාව: ඇඳ ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන ගණන් කළ මුළු ගණනට සමාන වන අතර, සෑම 2 ආවර්ත පරමාණුවකටම 8 ට වැඩි නොවේ.

අපේක්ෂක ව්‍යුහ අතර පරීක්ෂාවක් ලෙස විධිමත් ආරෝපණය

සෑම බන්ධන යුගලයක්ම සමානව බෙදුවහොත්, ඇඳීමේ පරමාණුවක් ස්වකීයව දරන ඉලෙක්ට්‍රෝන ගණන උදාසීන නිදහස් පරමාණුවට සාපේක්ෂව කොපමණද යන්න විධිමත් ආරෝපණය විමසයි. සූත්‍රය FC = V − N − B/2 වන අතර, V යනු පරමාණුවේ සංයුජතා ඉලෙක්ට්‍රෝන ගණන, N යනු එහි ඇති බන්ධනයට නොයන (හුදකලා-යුගල) ඉලෙක්ට්‍රෝන ගණන, සහ B යනු එහි බන්ධන වල ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන ගණනයි. ව්‍යුහයක ඇති විධිමත් ආරෝපණ සැමවිටම විශේෂයේ සමස්ත ආරෝපණයට එකතු වන අතර, එය ඔබට ගොඩනඟන ලද ගණිත පරීක්ෂාවක් ලබා දෙයි.

ව්‍යුහ කිහිපයක් ඉලෙක්ට්‍රෝන ගණනට අනුකූල වන විට, විධිමත් ආරෝපණ හැකිතාක් ශුන්‍යයට ආසන්න වන එකට මනාප දෙන්න. යම් විධිමත් ආරෝපණයක් ඉතිරි විය යුතු නම්, වඩා හොඳ ව්‍යුහය ඍණ විධිමත් ආරෝපණය වඩා විද්‍යුත් සෘණ පරමාණුව මත තබන අතර බන්ධනය වූ අසල්වැසියන් මත එකම ලකුණේ ආරෝපණ තැබීම වළක්වයි.

විධිමත් ආරෝපණය ගිණුම්කරණයකි, මනින ලද ආරෝපණයක් නොවේ. එය විද්‍යුත් සෘණතාව නොසලකන බැවින්, ශුන්‍ය විධිමත් ආරෝපණයක් ඇති පරමාණුවකට සැබෑ අණුවේ සැලකිය යුතු ආංශික ආරෝපණයක් තිබිය හැක.

විසඳූ උදාහරණය: පොස්ජීන් සහ සයනේට් අයනය

පොස්ජීන්, COCl₂. ගණන: C 4ක් ද, O 6ක් ද, සහ සෑම Cl එකක්ම 7ක් ද දායක වන බැවින් මුළු ගණන 4 + 6 + 2(7) = ඉලෙක්ට්‍රෝන 24 වේ. කාබන් මධ්‍ය පරමාණුවයි. C සිට O වෙත සහ සෑම Cl එකකටම තනි බන්ධන තුනක් ඉලෙක්ට්‍රෝන 6ක් භාවිත කරයි. O සහ Cl පරමාණු දෙකේම අෂ්ටක සම්පූර්ණ කිරීමට තවත් 3 × 6 = 18ක් භාවිත වී, මුළු 24ක් වන බැවින් කාබන් සඳහා ඉලෙක්ට්‍රෝන කිසිවක් ඉතිරි නොවේ. කාබන් වටා ඉලෙක්ට්‍රෝන 6ක් පමණක් ඇති බැවින්, එක් හුදකලා යුගලයක් දෙවන බන්ධනයක් බවට පරිවර්තනය කරන්න. O හුදකලා යුගලයක් ගෙන ගියහොත් C=O ලැබේ; Cl හුදකලා යුගලයක් ගෙන ගියහොත් C=Cl ලැබේ.

විධිමත් ආරෝපණය ඒවා අතර තීරණය කරයි. C=O සමඟ, ඔක්සිජන් වලට බන්ධනයට නොයන ඉලෙක්ට්‍රෝන 4ක් සහ බන්ධන ඉලෙක්ට්‍රෝන 4ක් ඇත: FC = 6 − 4 − 4/2 = 0. සෑම Cl එකකටම බන්ධනයට නොයන ඉලෙක්ට්‍රෝන 6ක් සහ බන්ධන ඉලෙක්ට්‍රෝන 2ක් ඇත: FC = 7 − 6 − 1 = 0. කාබන් වලට බන්ධන ඉලෙක්ට්‍රෝන 8ක් ඇත: FC = 4 − 0 − 4 = 0. ඒ වෙනුවට C=Cl සමඟ, එම Cl 7 − 4 − 2 = +1 වන අතර තනි බන්ධනයක් ඇති O 6 − 6 − 1 = −1 වේ. C=O ද්විත්ව බන්ධනය සහිත සියල්ල ශුන්‍ය ව්‍යුහයට මනාප දෙනු ලැබේ.

සයනේට් අයනය, OCN⁻. ගණන: 6 + 4 + 5 + 1 = ඉලෙක්ට්‍රෝන 16, කාබන් මධ්‍යයේ. සැකැස්ම තුනක් කාබන් වලට අෂ්ටකයක් ලබා දෙයි: O=C=N, O≡C–N, සහ O–C≡N, සෑම එකකම O සහ N හි අෂ්ටක සම්පූර්ණ කරන හුදකලා යුගල සමඟ. O=C=N සඳහා, O = 6 − 4 − 2 = 0 සහ N = 5 − 4 − 2 = −1. O≡C–N සඳහා, O = 6 − 2 − 3 = +1 සහ N = 5 − 6 − 1 = −2. O–C≡N සඳහා, O = 6 − 6 − 1 = −1 සහ N = 5 − 2 − 3 = 0. කාබන් තුනේම 0 වන අතර, සෑම කට්ටලයක්ම අවශ්‍ය පරිදි −1 ට එකතු වේ.

O≡C–N ස්වරූපයට විශාලතම ආරෝපණ ඇති අතර වඩාත්ම විද්‍යුත් සෘණ පරමාණුව වන ඔක්සිජන් මත ධන ආරෝපණය තබන බැවින් එය අඩුවෙන්ම දායක වේ. O–C≡N ස්වරූපය ඍණ ආරෝපණය ඔක්සිජන් මත තබන අතර වඩාත්ම වැදගත් දායකයා වන අතර, O=C=N ආසන්නයෙන් පසුපසින් සිටී. ඊළඟ කොටස පැහැදිලි කරන පරිදි, සැබෑ අයනය මෙම ව්‍යුහවල මිශ්‍රණයකි.

එක් රූපයකට බන්ධන විස්තර කළ නොහැකි විට සම්ප්‍රයුක්තතාව

සමහර විශේෂවල ඉලෙක්ට්‍රෝන තබන ස්ථානයෙන් පමණක් වෙනස් වන වලංගු ලුවිස් ව්‍යුහ දෙකක් හෝ ඊට වැඩි ගණනක් ඇත, සෑම පරමාණුවක්ම එකම ස්ථානයේ. මේවා සම්ප්‍රයුක්ත ව්‍යුහ වන අතර, ඒවා අතර ද්විත්ව-හිස් ඊතලයක් (↔) සමඟ ලියනු ලැබේ. සැබෑ අණුව තනි ව්‍යුහයකි, සම්ප්‍රයුක්ත මිශ්‍රකය, එහි බන්ධන දායකයන්ගේ සාමාන්‍යයකි. එය ඒවා අතර ඉදිරියට පිටුපසට මාරු නොවේ.

ෆෝමේට් අයනය, HCOO⁻, පැහැදිලි උදාහරණයකි. ගණන: 1 + 4 + 2(6) + 1 = ඉලෙක්ට්‍රෝන 18. H සහ ඔක්සිජන් පරමාණු දෙකම C වලට බන්ධනය වී ඔක්සිජන් අෂ්ටක සම්පූර්ණ කළ විට, ඉලෙක්ට්‍රෝන 18ම භාවිත වී කාබන් වලට 6ක් පමණක් ඇති බැවින්, එක් ඔක්සිජන් හුදකලා යුගලයක් C=O බන්ධනයක් බවට පත්වේ. ද්විත්ව බන්ධන ඇති O හි FC = 6 − 4 − 2 = 0 වන අතර තනි බන්ධන ඇති O හි FC = 6 − 6 − 1 = −1 වේ. ඕනෑම ඔක්සිජන් එකකට ද්විත්ව බන්ධනය දරිය හැකි බැවින් සමාන ව්‍යුහ දෙකක් ඇත.

දායකයන් දෙක සමාන බැවින්, මිශ්‍රකයට සර්වසම කාබන්–ඔක්සිජන් බන්ධන දෙකක් ඇති අතර, ඒ සෑම එකක්ම තනි සහ ද්විත්ව බන්ධනයක් අතර මැදිය, සහ සෑම ඔක්සිජන් එකක්ම සාමාන්‍යයෙන් ඍණ ආරෝපණයෙන් අඩක් දරයි. කාබොක්සිලේට් අයනවල මනින ලද බන්ධන දිග මෙම චිත්‍රයට ගැළපේ. සයනේට් වල මෙන්, දායකයන් සමාන නොවන විට, මිශ්‍රකය වඩාත්ම සමාන වන්නේ අඩු විධිමත් ආරෝපණ ඇති ව්‍යුහයන්ටය.

අෂ්ටක රීතිය නැමෙන විට: ඔත්තේ, අසම්පූර්ණ සහ විස්තාරිත ගණන්

විශේෂ වර්ග තුනක් අෂ්ටක රටාවට නොගැළපේ. සංයුජතා ඉලෙක්ට්‍රෝන 5 + 6 = 11ක් ඇති නයිට්‍රජන් මොනොක්සයිඩ්, NO, වැනි ඔත්තේ-ඉලෙක්ට්‍රෝන අණුවලට සෑම පරමාණුවකටම අෂ්ටකයක් ලබා දිය නොහැක; එක් පරමාණුවක් යුගල නොවූ ඉලෙක්ට්‍රෝනයක් දැරිය යුතුය. මෙවැනි විශේෂ රැඩිකල ලෙස හැඳින්වෙන අතර සාමාන්‍යයෙන් ප්‍රතික්‍රියාශීලී වේ.

සමහර අණුවල මධ්‍ය පරමාණුව මත අසම්පූර්ණ අෂ්ටකයක් ඇත. බෝරෝන් ට්‍රයිෆ්ලෝරයිඩ්, BF₃ (ඉලෙක්ට්‍රෝන 24), හි B–F තනි බන්ධන තුනක් ඇති ව්‍යුහය බෝරෝන් වලට ඉලෙක්ට්‍රෝන 6ක් ඉතිරි කරන නමුත් සෑම පරමාණුවකටම ශුන්‍ය විධිමත් ආරෝපණයක් ලබා දෙයි. B=F ද්විත්ව බන්ධනයක් සෑදීමෙන් බෝරෝන් වල අෂ්ටකය සම්පූර්ණ කරන්නේ ෆ්ලෝරීන් වලට +1 සහ බෝරෝන් වලට −1 විධිමත් ආරෝපණයක් දීමෙන් පමණි, එබැවින් තනි බන්ධන ව්‍යුහය සාමාන්‍ය විස්තරයයි.

3 ආවර්තයේ සහ ඊට පහළ පරමාණු අටකට වඩා ඉලෙක්ට්‍රෝන සමඟ ඇඳිය හැක. PCl₅ (ඉලෙක්ට්‍රෝන 40) හි, බන්ධන පහක් පොස්පරස් වලට ඉලෙක්ට්‍රෝන 10ක් ලබා දෙයි. ට්‍රයිඅයඩයිඩ් අයනයේ, I₃⁻ (3 × 7 + 1 = ඉලෙක්ට්‍රෝන 22), මධ්‍ය අයඩීන් බන්ධන දෙකක් සහ හුදකලා යුගල තුනක් දරන අතර එහි විධිමත් ආරෝපණය 7 − 6 − 2 = −1 වේ. සෑම අන්ත පරමාණුවකටම එහි අෂ්ටකය ලැබුණු පසු පමණක් ඉතිරි ඉලෙක්ට්‍රෝන මධ්‍ය පරමාණුව මත තබන්න.

පොදු ලුවිස් ව්‍යුහ වැරදි සහ ඒවා අල්ලා ගන්නා ආකාරය

බොහෝ වැරදි ගණන් කිරීමේ වැරදි වන බැවින්, වඩාත්ම විශ්වාසදායක පුරුද්ද නම් සෑම ව්‍යුහයක්ම පරීක්ෂා දෙකකින් අවසන් කිරීමයි: ඔබේ ලියූ මුළු ගණනට එරෙහිව රූපයේ ඇති සෑම ඉලෙක්ට්‍රෝනයක්ම (බන්ධනයකට 2ක්, හුදකලා යුගලයකට 2ක්) ගණන් කරන්න, සහ ඒවා සමස්ත ආරෝපණයට සමාන බව තහවුරු කිරීමට විධිමත් ආරෝපණ එකතු කරන්න.

ඔබේ මුළු ගණන ඔබේ පන්ති සගයෙකුගේ හෝ පිළිතුරු පත්‍රයේ ගණනට වඩා අයනයේ ආරෝපණය මෙන් දෙගුණයකින් වෙනස් වන්නේ නම්, ආරෝපණය බොහෝ විට වැරදි ලකුණකින් යොදා ඇත. රූපයේ ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන ගණන ඔබේ මුළු ගණනට වඩා වෙනස් නම්, ඉලෙක්ට්‍රෝන දෙකක් වෙනුවට එකක් ලෙස ගණන් කළ බන්ධන හෝ කිසිවිටෙක තබා නොතිබූ ඉතිරි ඉලෙක්ට්‍රෝන සොයන්න. පහත විශේෂිත වැරදි වැරදි ව්‍යුහ බොහොමයකට හේතුවයි.

• කැටායනයක් සඳහා ඉලෙක්ට්‍රෝන එකතු කිරීම හෝ ඇනායනයක් සඳහා අඩු කිරීම. ඍණ ආරෝපණය යනු වැඩි ඉලෙක්ට්‍රෝන වේ.
• බන්ධනයක් ඉලෙක්ට්‍රෝනයක් ලෙස ගණන් කිරීම. සෑම රේඛාවක්ම බෙදාගත් යුගලයක් නියෝජනය කරන බැවින් එය ඉලෙක්ට්‍රෝන 2කි.
• හයිඩ්‍රජන් වලට බන්ධන දෙකක් දීම හෝ එය මධ්‍ය පරමාණුව කිරීම. හයිඩ්‍රජන් දරන්නේ ඉලෙක්ට්‍රෝන 2ක් පමණි.
• C, N, O හෝ F මත ඉලෙක්ට්‍රෝන 8 ට වැඩි ගණනක් තැබීම. විස්තාරිත ගණන් හැකි වන්නේ 3 ආවර්තයට සහ ඊට පහළට පමණි.
• විධිමත් ආරෝපණය පරමාණුවක සැබෑ ආරෝපණය ලෙස සැලකීම, හෝ සියලුම බන්ධන ඉලෙක්ට්‍රෝන වඩා විද්‍යුත් සෘණ පරමාණුවට නියම කරන ඔක්සිකරණ අංකය සමඟ ව්‍යාකූල කිරීම.
• පරමාණු චලනය කිරීමෙන් සම්ප්‍රයුක්ත ව්‍යුහ ඇඳීම. පරමාණුවක් චලනය කිරීමෙන් සම්ප්‍රයුක්ත දායකයෙකු නොව වෙනස් සංයෝගයක් නිර්මාණය වේ.