Lewis-strukturer

Kemi B · STX · B-niveau · Kemiske bindinger

🧪 Lewis-strukturer

Lewis-strukturer (Gilbert N. Lewis 1916) = grafisk repræsentation af molekyler der viser valens-elektroner + bindinger.

Elementer:

• (a) Atomer skrives med deres KEMISKE SYMBOL.
• (b) Punkter (·) = valenselektroner.
• (c) Streger (-) = bindinger (1 streg = enkelt-binding = 2 elektroner; 2 streger = dobbelt; 3 streger = trippel).
• (d) Frie elektronpar (lone pairs) = punkter uden binding.

Procedure for tegning:

1. Tæl total antal valenselektroner i molekylet. For neutralt molekyle: sum af alle atomers valenselektroner. For ion: + ekstra ved negativ ladning, - ved positiv.

Eksempel — H₂O: O har 6 valenselektroner, H har 1 hver → total 8.

2. Vælg CENTRAL-atom (typisk det LEAST elektronegative, undtagen H + halogener). H altid i periferien.

3. Forbind centralatomet til de andre med enkelt-bindinger.

4. Fordel resterende elektroner som frie par for at opfylde oktet-reglen (8 elektroner omkring hvert atom — undtagen H = 2). Start med yder-atomerne.

5. Hvis centralatomet mangler oktet: lav DOBBELT- eller TRIPPEL-binding.

Eksempel — CO₂: 16 valenselektroner. C i midten. C=O dobbelt-bindinger på begge sider. Hvert O har 2 frie par.

Eksempel — H₂O: 8 valenselektroner. O i midten, H i siderne. O har 2 frie par + 2 enkelt-bindinger til H.

Eksempel — NH₃: 8 valenselektroner. N i midten, 3 H, 1 frit par på N.

Eksempel — CH₄: 8 valenselektroner. C i midten, 4 H.

Resonansstrukturer: når flere ligeværdige Lewis-strukturer er mulige (fx

Læringsmål

• Beregne det totale antal valenselektroner i et molekyle eller en ion
• Tegne Lewis-strukturer for simple molekyler (H₂O, NH₃, CO₂, CH₄) efter oktet-reglen
• Anvende dobbelt- og trippelbindinger når centralatomet mangler oktet
• Tegne Lewis-strukturer for ioner og tage hensyn til ladning
• Identificere resonansstrukturer i molekyler med flere ligeværdige Lewis-strukturer

Sådan kan du arbejde med emnet

• Tegn Lewis-strukturen for et molekyle med både enkelt- og dobbeltbindinger
• Forklar, hvad de prikker i en Lewis-struktur repræsenterer
• Brug Lewis-strukturer til at forklare, hvorfor et molekyle er polært eller upolært

Eksperiment-forslag

• Tegn Lewis-strukturer for H₂O, NH₃, CO₂ og CH₄, og tæl frie elektronpar på hvert atom.
• Tegn Lewis-strukturen for ionerne NO₃⁻ og SO₄²⁻, og identificér eventuelle resonansstrukturer.
• Tegn Lewis-strukturen for N₂ og forklar hvorfor trippelbindingen gør molekylet meget stabilt.
• Byg 3D-modeller ud fra dine Lewis-strukturer, og sammenlign med VSEPR-forudsigelserne.

Brobygning

Lewis-strukturer er udgangspunktet for at forstå intermolekylære kræfter og kogepunkter i næste emne.