Àwọn Ìṣètò Lewis àti Ẹrù Iná Àfiṣirò: Ọ̀nà Tí O Lè Yẹ̀ Wò

Kíka àwọn ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù fálẹ́ǹsì fún àwọn mọ́lẹ́kùùlù àti àwọn íọ̀nù oníátọ̀mù-púpọ̀

Gbogbo ìṣètò Lewis bẹ̀rẹ̀ pẹ̀lú nọ́ńbà kan: àpapọ̀ iye àwọn ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù fálẹ́ǹsì tó wà láti gbé sí ipò. Fún àwọn èròjà ẹgbẹ́ pàtàkì, iye ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù fálẹ́ǹsì dọ́gba pẹ̀lú díjítì ìkẹyìn nọ́ńbà ẹgbẹ́ nínú ìṣírò 1–18, nítorí náà kábọ́nù ń fúnni ní 4, náítírójìn 5, ọ́ksíjìn 6, hálójìn kọ̀ọ̀kan sì 7. Hídírójìn ń fúnni ní 1, àti hẹ́líọ́mù, pẹ̀lú 2, jẹ́ àyọkúrò kan ṣoṣo sí òfin nọ́ńbà ẹgbẹ́.

Ẹrù iná íọ̀nù ń yí àpapọ̀ padà. Ẹrù iná òdì túmọ̀ sí ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù àfikún, nítorí náà o fi ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù kan kún un fún ẹ̀ka ẹrù iná òdì kọ̀ọ̀kan. Ẹrù iná rere túmọ̀ sí ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù tó sọnù, nítorí náà o yọ kúrò. Íọ̀nù amóníọ́mù, NH₄⁺, ní 5 + 4(1) − 1 = 8 ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù fálẹ́ǹsì, nígbà tí íọ̀nù kábọ́nétì, CO₃²⁻, ní 4 + 3(6) + 2 = 24.

Kọ àpapọ̀ yìí sílẹ̀ kí o tó ya ohunkóhun; òun ni nọ́ńbà tí o ó fi ṣàyẹ̀wò ìṣètò tí o parí.

Kíkọ́ egungun àti gbígbé àwọn ìpéjú ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù sí ipò

Egungun ni àpẹẹrẹ èwo átọ̀mù ni ó so mọ́ èwo. Hídírójìn àti fluórìnì fere máa ń ṣẹ̀dá ìsopọ̀ kan péré nígbà gbogbo, nítorí náà wọ́n jẹ́ átọ̀mù ìkẹyìn. Átọ̀mù àárín sábà jẹ́ átọ̀mù tí ẹlẹ́ktrọ́nẹ́gátívíìtì rẹ̀ kéré jù yàtọ̀ sí hídírójìn, èyí tó sábà jẹ́ átọ̀mù tó hàn lẹ́ẹ̀kan nínú fọ́múlà. Nínú àwọn ọ́ksìásídì, àwọn átọ̀mù hídírójìn sábà so mọ́ ọ́ksíjìn, kì í ṣe átọ̀mù àárín.

Nígbà tí a bá ti ṣètò egungun, àwọn ìgbésẹ̀ tó kù ń pín àwọn ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù kí átọ̀mù kọ̀ọ̀kan lè dé iye tó dúró. Àwọn átọ̀mù ìlà 2 (C, N, O, F) lè gba ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù mẹ́jọ ní ọ̀pọ̀ jù yí wọn ká nítorí wọ́n ní orbítà fálẹ́ǹsì mẹ́rin péré, ìdí nìyí tí òfin ọ́kítẹ́ẹ̀tì fi jẹ́ ààlà líle fún wọn.

• So átọ̀mù ìkẹyìn kọ̀ọ̀kan mọ́ átọ̀mù àárín pẹ̀lú ìsopọ̀ kan ṣoṣo (ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù 2 kọ̀ọ̀kan).
• Parí àwọn ọ́kítẹ́ẹ̀tì àwọn átọ̀mù ìkẹyìn pẹ̀lú àwọn ìpéjú tí kò sopọ̀ (hídírójìn nílò 2 péré).
• Gbé àwọn ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù tó kù sórí átọ̀mù àárín bí ìpéjú tí kò sopọ̀.
• Tí átọ̀mù àárín bá ṣì ní ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù tó kéré ju 8, yí ìpéjú tí kò sopọ̀ lórí átọ̀mù aládùúgbò padà sí ìpéjú tí a pín láti ṣe ìsopọ̀ méjì tàbí mẹ́ta.
• Ṣàyẹ̀wò: àwọn ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù tí a ya dọ́gba pẹ̀lú àpapọ̀ tí a kà, átọ̀mù ìlà 2 kọ̀ọ̀kan kò sì ní ju 8 lọ.

Ẹrù iná àfiṣirò gẹ́gẹ́ bí ìdánwò láàrin àwọn ìṣètò tí a yàn

Ẹrù iná àfiṣirò béèrè ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù mélòó ni átọ̀mù kan ní nínú àwòrán ní ìfiwéra pẹ̀lú átọ̀mù aláìní ẹrù iná tó dá dúró, tí a bá pín ìpéjú ìsopọ̀ kọ̀ọ̀kan dọ́gba. Ìgbékalẹ̀ náà ni FC = V − N − B/2, níbi tí V jẹ́ iye ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù fálẹ́ǹsì átọ̀mù náà, N jẹ́ iye ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù tí kò sopọ̀ (ìpéjú tí kò sopọ̀) lórí rẹ̀, B sì jẹ́ iye ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù nínú àwọn ìsopọ̀ rẹ̀. Àwọn ẹrù iná àfiṣirò nínú ìṣètò máa ń papọ̀ sí ẹrù iná gbogbogbò irú náà nígbà gbogbo, èyí tó fún ọ ní àyẹ̀wò ìṣirò tí a kọ́ sínú rẹ̀.

Nígbà tí ìṣètò púpọ̀ bá tẹ̀lé iye ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù, yan èyí tí ẹrù iná àfiṣirò rẹ̀ súnmọ́ òdo jù. Tí ẹrù iná àfiṣirò kan bá gbọ́dọ̀ kù, ìṣètò tó dára jù ń gbé ẹrù iná àfiṣirò òdì sórí átọ̀mù tó ní ẹlẹ́ktrọ́nẹ́gátívíìtì jù ó sì yẹra fún gbígbé ẹrù iná ti àmì kan náà sórí àwọn aládùúgbò tí a so.

Ẹrù iná àfiṣirò jẹ́ ìkọsílẹ̀, kì í ṣe ẹrù iná tí a wọ̀n. Nítorí pé ó fojú fo ẹlẹ́ktrọ́nẹ́gátívíìtì, átọ̀mù tí ẹrù iná àfiṣirò rẹ̀ jẹ́ òdo lè ní ẹrù iná apá tó pọ̀ nínú mọ́lẹ́kùùlù gidi.

Àpẹẹrẹ ìṣiṣẹ́: fọ́sígíìnì àti íọ̀nù sáyáníétì

Fọ́sígíìnì, COCl₂. Ìkà: C ń fúnni ní 4, O ń fúnni ní 6, Cl kọ̀ọ̀kan sì ń fúnni ní 7, nítorí náà àpapọ̀ jẹ́ 4 + 6 + 2(7) = 24 ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù. Kábọ́nù ni átọ̀mù àárín. Ìsopọ̀ kan mẹ́ta láti C sí O àti sí Cl kọ̀ọ̀kan ń lo ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù 6. Parí àwọn ọ́kítẹ́ẹ̀tì O àti àwọn átọ̀mù Cl méjèèjì ń lo 3 × 6 = 18 sí i, tó jẹ́ 24 lápapọ̀, nítorí náà kò sí ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù tó kù fún kábọ́nù. Kábọ́nù ní ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù 6 péré yí i ká, nítorí náà yí ìpéjú tí kò sopọ̀ kan padà sí ìsopọ̀ kejì. Gbígbé ìpéjú O kan fún ni C=O; gbígbé ìpéjú Cl kan fún ni C=Cl.

Ẹrù iná àfiṣirò ń pinnu láàrin wọn. Pẹ̀lú C=O, ọ́ksíjìn ní ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù 4 tí kò sopọ̀ àti 4 ìsopọ̀: FC = 6 − 4 − 4/2 = 0. Cl kọ̀ọ̀kan ní 6 tí kò sopọ̀ àti 2 ìsopọ̀: FC = 7 − 6 − 1 = 0. Kábọ́nù ní ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù ìsopọ̀ 8: FC = 4 − 0 − 4 = 0. Pẹ̀lú C=Cl dípò, Cl yẹn di 7 − 4 − 2 = +1 àti O tí a so lẹ́ẹ̀kan di 6 − 6 − 1 = −1. A fẹ́ ìṣètò ti gbogbo rẹ̀ jẹ́ òdo pẹ̀lú ìsopọ̀ méjì C=O.

Íọ̀nù sáyáníétì, OCN⁻. Ìkà: 6 + 4 + 5 + 1 = 16 ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù, pẹ̀lú kábọ́nù ní àárín. Ìṣètò mẹ́ta fún kábọ́nù ní ọ́kítẹ́ẹ̀tì: O=C=N, O≡C–N, àti O–C≡N, ọ̀kọ̀ọ̀kan pẹ̀lú ìpéjú tí kò sopọ̀ tí ó parí àwọn ọ́kítẹ́ẹ̀tì lórí O àti N. Fún O=C=N, O = 6 − 4 − 2 = 0 àti N = 5 − 4 − 2 = −1. Fún O≡C–N, O = 6 − 2 − 3 = +1 àti N = 5 − 6 − 1 = −2. Fún O–C≡N, O = 6 − 6 − 1 = −1 àti N = 5 − 2 − 3 = 0. Kábọ́nù jẹ́ 0 nínú gbogbo mẹ́tẹ̀ẹ̀ta, àpapọ̀ ọ̀kọ̀ọ̀kan sì jẹ́ −1 bí ó ṣe yẹ.

Ìrísí O≡C–N ní àwọn ẹrù iná tó tóbi jù, ó sì gbé ẹrù iná rere sórí ọ́ksíjìn, átọ̀mù tó ní ẹlẹ́ktrọ́nẹ́gátívíìtì jù, nítorí náà ó kópa jù lọ díẹ̀. Ìrísí O–C≡N gbé ẹrù iná òdì sórí ọ́ksíjìn ó sì jẹ́ olùkópa pàtàkì jù, pẹ̀lú O=C=N tó sún mọ́ ọn. Íọ̀nù gidi jẹ́ àdàpọ̀ àwọn ìṣètò wọ̀nyí, bí apá tó kàn ṣe ṣàlàyé.

Rẹ́sónẹ́ǹsì nígbà tí àwòrán kan kò lè ṣàpèjúwe àwọn ìsopọ̀

Àwọn irú kan ní ìṣètò Lewis tó tọ́ méjì tàbí jù bẹ́ẹ̀ lọ tí wọ́n yàtọ̀ nípa ibi tí a gbé àwọn ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù sí nìkan, pẹ̀lú gbogbo átọ̀mù ní ipò kan náà. Wọ̀nyí jẹ́ ìṣètò rẹ́sónẹ́ǹsì, tí a kọ pẹ̀lú ọfà oníhà-méjì (↔) láàrin wọn. Mọ́lẹ́kùùlù gidi jẹ́ ìṣètò kan, àdàpọ̀ rẹ́sónẹ́ǹsì, tí àwọn ìsopọ̀ rẹ̀ jẹ́ ìpíndọ́gba àwọn olùkópa. Kì í yí padà sẹ́yìn-sọ́tùn láàrin wọn.

Íọ̀nù fọ́métì, HCOO⁻, jẹ́ àpẹẹrẹ tó mọ́. Ìkà: 1 + 4 + 2(6) + 1 = 18 ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù. Pẹ̀lú H àti àwọn átọ̀mù O méjèèjì tí a so mọ́ C tí a sì parí àwọn ọ́kítẹ́ẹ̀tì ọ́ksíjìn, ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù 18 ni a lò, kábọ́nù sì ní 6 péré, nítorí náà ìpéjú ọ́ksíjìn kan di ìsopọ̀ C=O. O tí a so lẹ́ẹ̀mejì ní FC = 6 − 4 − 2 = 0 àti O tí a so lẹ́ẹ̀kan ní FC = 6 − 6 − 1 = −1. Ọ́ksíjìn èyíkéyìí lè mú ìsopọ̀ méjì, nítorí náà ìṣètò méjì tó dọ́gba wà.

Nítorí àwọn olùkópa méjèèjì dọ́gba, àdàpọ̀ náà ní ìsopọ̀ kábọ́nù–ọ́ksíjìn méjì tó jọra, ọ̀kọ̀ọ̀kan wà láàrin ìsopọ̀ kan àti méjì, ọ́ksíjìn kọ̀ọ̀kan sì ń gbé ààbọ̀ ẹrù iná òdì ní ìpíndọ́gba. Àwọn gígùn ìsopọ̀ tí a wọ̀n nínú àwọn íọ̀nù kábóksíléètì bá àwòrán yìí mu. Nígbà tí àwọn olùkópa kò bá dọ́gba, bíi nínú sáyáníétì, àdàpọ̀ náà dà bí àwọn ìṣètò tó ní ẹrù iná àfiṣirò tó kéré jù jù lọ.

Nígbà tí òfin ọ́kítẹ́ẹ̀tì bá tẹ̀: iye àìpé, àìkún àti gbígbòòrò

Irú mẹ́ta kò bá àpẹẹrẹ ọ́kítẹ́ẹ̀tì mu. Àwọn mọ́lẹ́kùùlù oní-ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù-àìpé, bíi náítírójìn mọ́nọ́ksáìdì, NO, pẹ̀lú 5 + 6 = 11 ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù fálẹ́ǹsì, kò lè fún átọ̀mù kọ̀ọ̀kan ní ọ́kítẹ́ẹ̀tì; átọ̀mù kan gbọ́dọ̀ gbé ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù aláìpéjú. A ń pe irú àwọn irú báyìí ní ràdíkà, wọ́n sì sábà máa ń hùwàpọ̀.

Àwọn mọ́lẹ́kùùlù kan ní ọ́kítẹ́ẹ̀tì tí kò pé lórí átọ̀mù àárín. Nínú bọ́rọ́nù tíráífluóráìdì, BF₃ (ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù 24), ìṣètò tó ní ìsopọ̀ kan mẹ́ta B–F fi bọ́rọ́nù sílẹ̀ pẹ̀lú ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù 6 ṣùgbọ́n ó fún gbogbo átọ̀mù ní ẹrù iná àfiṣirò òdo. Ṣíṣẹ̀dá ìsopọ̀ méjì B=F yóò parí ọ́kítẹ́ẹ̀tì bọ́rọ́nù nípa fífún fluórìnì ní ẹrù iná àfiṣirò +1 àti bọ́rọ́nù −1 nìkan, nítorí náà ìṣètò ìsopọ̀ kan ni àpèjúwe tó wọ́pọ̀.

A lè ya àwọn átọ̀mù ìlà 3 àti ìsàlẹ̀ pẹ̀lú ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù tó ju mẹ́jọ lọ yí wọn ká. Nínú PCl₅ (ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù 40), ìsopọ̀ márùn-ún fún fọ́sfọ́rọ́ọ̀sì ní ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù 10. Nínú íọ̀nù tíráyódáìdì, I₃⁻ (3 × 7 + 1 = 22 ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù), áyódínì àárín ní ìsopọ̀ méjì àti ìpéjú tí kò sopọ̀ mẹ́ta, ẹrù iná àfiṣirò rẹ̀ sì jẹ́ 7 − 6 − 2 = −1. Gbé àwọn ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù tó kù sórí átọ̀mù àárín lẹ́yìn tí átọ̀mù ìkẹyìn kọ̀ọ̀kan ti ní ọ́kítẹ́ẹ̀tì rẹ̀ nìkan.

Àwọn àṣìṣe ìṣètò Lewis tó wọ́pọ̀ àti bí a ṣe ń mú wọn

Ọ̀pọ̀ àṣìṣe jẹ́ àṣìṣe ìkà, nítorí náà àṣà tó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé jù ni parí ìṣètò kọ̀ọ̀kan pẹ̀lú àyẹ̀wò méjì: ka gbogbo ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù nínú àwòrán (2 fún ìsopọ̀ kọ̀ọ̀kan, 2 fún ìpéjú tí kò sopọ̀ kọ̀ọ̀kan) lòdì sí àpapọ̀ tí o kọ, kí o sì fi àwọn ẹrù iná àfiṣirò kún un láti jẹ́rìí sí pé wọ́n dọ́gba pẹ̀lú ẹrù iná gbogbogbò.

Tí àpapọ̀ rẹ bá yàtọ̀ sí ti ọ̀rẹ́ ẹ̀kọ́ tàbí ìdáhùn ní ìlọ́po méjì ẹrù iná íọ̀nù náà, ó ṣeé ṣe kí a lo ẹrù iná náà pẹ̀lú àmì tí kò tọ́. Tí àwòrán náà bá ní iye ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù tó yàtọ̀ sí àpapọ̀ rẹ, wá àwọn ìsopọ̀ tí a kà bí ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù kan dípò méjì, tàbí àwọn ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù tó kù tí a kò gbé sí ipò. Àwọn àṣìṣe pàtó tó wà nísàlẹ̀ ló fa ọ̀pọ̀ ìṣètò tí kò tọ́.

• Fífi àwọn ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù kún un fún kátáíọ̀nù tàbí yíyọ wọ́n kúrò fún ánáíọ̀nù. Ẹrù iná òdì túmọ̀ sí ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù púpọ̀ sí i.
• Kíka ìsopọ̀ bí ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù kan. Ìlà kọ̀ọ̀kan dúró fún ìpéjú tí a pín, nítorí náà ó jẹ́ ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù 2.
• Fífún hídírójìn ní ìsopọ̀ méjì tàbí sísọ ọ́ di átọ̀mù àárín. Hídírójìn ń gba ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù 2 péré.
• Gbígbé ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù tó ju 8 lọ sórí C, N, O tàbí F. Iye gbígbòòrò ṣeé ṣe fún ìlà 3 àti ìsàlẹ̀ nìkan.
• Kíka ẹrù iná àfiṣirò bí ẹrù iná gidi lórí átọ̀mù, tàbí dída pọ̀ mọ́ nọ́ńbà ọ́ksìdéṣọ̀n, èyí tó ń fi gbogbo ẹlẹ́ktrọ́ọ̀nù ìsopọ̀ fún átọ̀mù tó ní ẹlẹ́ktrọ́nẹ́gátívíìtì jù.
• Yíya àwọn ìṣètò rẹ́sónẹ́ǹsì nípa gbígbé àwọn átọ̀mù. Gbígbé átọ̀mù kan ń ṣẹ̀dá agbo yàtọ̀, kì í ṣe olùkópa rẹ́sónẹ́ǹsì.