Lewis Theory of Chemical Bonding

Γ.Ν. Ο Lewis, ένας διάσημος Αμερικανός χημικός, εισήγαγε την έννοια των Συμβόλων Lewis για να αναπαραστήσει το ηλεκτρόνιο σθένους σε ένα άτομο.

Η θεωρία των Lewis και Kossel έχει μελετήσει την ηλεκτρονική διαμόρφωση των ευγενών αερίων. Διαπίστωσε ότι η αδράνεια των ευγενών αερίων οφείλεται στην πλήρη οκτάδα ή διπλή τους στο Ήλιο, το οποίο φαίνεται να έχει δύο ηλεκτρόνια στο τελευταίο του κέλυφος.

Προσφέρει γενίκευση, που σημαίνει ότι τα άτομα που αφορούν τα διαφορετικά στοιχεία φαίνεται να συνδυάζονται για να ολοκληρώσουν τις διπλές ή οκτάδες τους και να επωφεληθούν από τη σταθερή ηλεκτρονική διαμόρφωση.

Αυτό το άρθρο θα μάθει για τη σημασία της θεωρίας Kossel Lewis στον σχηματισμό χημικών δεσμών.

Σημασία των  Συμβόλων Lewis

Ο αριθμός των κουκκίδων που περιβάλλουν το σύμβολο θα δείχνει τον αριθμό των διαθέσιμων ηλεκτρονίων σθένους, κάτι που βοηθά στον υπολογισμό του τυπικού ή ομαδικού σθένους του συγκεκριμένου στοιχείου.

Σύμφωνα με την προσέγγιση Kossel-Lewis, το άτομο που σχετίζεται με διαφορετικά στοιχεία συμμετείχε ενεργά σε συνδυασμό για να συμπληρώσει την οκτάδα τους (8 ηλεκτρόνια στο εξωτερικό κέλυφος σθένους) ή το διπλό (2 ηλεκτρόνια σθένους στο εξωτερικό κέλυφος σθένους) για την επίτευξη του πλησιέστερου ευγενούς αερίου διαμόρφωση. Αυτή η πλήρης διαδικασία είναι γνωστή ως κανόνας Octet.

Αποθέσεις της Θεωρίας Lewis

Ο Lewis έχει συζητήσει αρκετά γεγονότα σχετικά με τους χημικούς δεσμούς και τα σημαντικά αξιώματα περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

1. Τα άκρως ηλεκτραρνητικά αλογόνα και τα άκρως ηλεκτροθετικά αλκαλιμέταλλα φαίνεται να διαχωρίζονται από τα ευγενή αέρια που είναι διαθέσιμα στον περιοδικό πίνακα.
2. Η δημιουργία του αρνητικού ιόντος από το αλογόνο και των θετικών ιόντων από τα μέταλλα αλκαλίων σχετίζεται με το κέρδος και την απώλεια ηλεκτρονίων.
3. Τα θετικά και αρνητικά ιόντα κάνουν τη σταθερή ηλεκτρονική διαμόρφωση της διαμόρφωσης ευγενών αερίων.
4. Κάθε ευγενές αέριο του περιοδικού πίνακα έχει τη σταθερή ηλεκτρονική διαμόρφωση της οκτάδας, εξαιρουμένου του Ήλιου που περιλαμβάνει διπλή διαμόρφωση.

Παράδειγμα Θεωρίας Χημικών Δεσμών Lewis

Λαμβάνοντας υπόψη το σχηματισμό NaCl, το Na χάνει ένα ηλεκτρόνιο, το οποίο κερδίζει το χλώριο (Cl). Χάνοντας ένα ηλεκτρόνιο, το Na θα επιτύχει τη σταθερή διαμόρφωση του Νέον. Από την άλλη πλευρά, το Cl θα επιτύχει τη σταθερή διαμόρφωση του αργού κερδίζοντας ένα ηλεκτρόνιο.

Σημασία των θέσεων Lewis

Τα αξιώματα του Lewis βοήθησαν:

1. Αναγνώριση και συστηματοποίηση ιοντικών ενώσεων
2. Δημιουργία της βάσης για τις πιο πρόσφατες έννοιες σχηματισμού ιόντων με μεταφορά ηλεκτρονίων

Ο Lewis κατάλαβε επίσης ότι διάφορες ενώσεις δεν ταιριάζουν στις έννοιες ή τις κατηγορίες που αναφέρθηκαν. Ο Lewis έχει παράσχει τα σύμβολα για να δείξει το ηλεκτρόνιο σθένους που είναι διαθέσιμο γύρω από ένα άτομο. Ωστόσο, ο συνεργάτης του Kossel εισήγαγε το αξίωμα που εξηγούσε γιατί τα στοιχεία συνδυάζονται με το καθένα για να φτάσουν στη σταθερή ηλεκτρονική διαμόρφωση.

Ηλεκτρονική Θεωρία Χημικών Δεσμών:

Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, η οποία προτάθηκε ανεξάρτητα από τους Kossel &Lewis, σχηματίζεται ένας χημικός δεσμός μεταξύ των ατόμων για να ληφθεί η πλησιέστερη διαμόρφωση αδρανούς αερίου. Το στοιχείο μπορεί να επιτύχει αυτήν τη διαμόρφωση είτε χάνοντας ηλεκτρόνια είτε κερδίζοντας ηλεκτρόνια είτε μοιράζοντας ηλεκτρόνια.

Μπορούμε να κατανοήσουμε τη δομή και τη συμπεριφορά των ατόμων και των μορίων χρησιμοποιώντας τη θεωρία των χημικών δεσμών. Αυτή η θεωρία είναι μια ηλεκτρονική θεωρία, που σημαίνει ότι προσπαθεί να εξηγήσει τους χημικούς δεσμούς με βάση τις κινήσεις των ηλεκτρονίων μέσα στα άτομα και τα μόρια.

Η θεωρία των χημικών δεσμών κάνει προβλέψεις σχετικά με το πώς οι μοριακές δομές και οι ιδιότητες των υλικών σχετίζονται με τη διάταξη των ηλεκτρονίων μέσα τους.

Η θεωρία των χημικών δεσμών υπήρξε μια εξαιρετικά επιτυχημένη επιστημονική θεωρία. Μας έδωσε τη δυνατότητα να κάνουμε ένα ευρύ φάσμα προβλέψεων για τον κόσμο και να αναπτύξουμε τεχνολογίες όπως φάρμακα, πλαστικά και ηλιακά κύτταρα.

Ιωνικός δεσμός:

Ένας ιοντικός δεσμός δημιουργείται από τη συνολική μεταφορά του συγκεκριμένου αριθμού ηλεκτρονίων από ένα άτομο σε άλλο άτομο για να διασφαλιστεί ότι θα επιτύχουν μια σταθερή ηλεκτρονική διαμόρφωση. Τα στοιχεία των ομάδων 1 και 2 σε συνδυασμό με αλογόνο, θείο και οξυγόνο δημιουργούν συνήθως ιοντικούς δεσμούς. Μερικές προϋποθέσεις που είναι απαραίτητες για το σχηματισμό του ιοντικού δεσμού παρατίθενται παρακάτω.

1. Τα άτομα που σχηματίζουν τα κατιόντα, δηλαδή τα θετικά ιόντα, χρειάζονται χαμηλότερη ενέργεια ιονισμού, χαμηλή συγγένεια ηλεκτρονίων, χαμηλή ηλεκτραρνητικότητα και υψηλή ενέργεια πλέγματος.
2. Τα άτομα που σχηματίζουν ανιόντα, δηλαδή αρνητικά ιόντα, πρέπει να έχουν υψηλή συγγένεια ηλεκτρονίων, υψηλή ηλεκτραρνητικότητα, υψηλή ενέργεια ιονισμού και ενέργεια πλέγματος.

Ομοιοπολικός δεσμός

Ο ομοιοπολικός δεσμός σχηματίζεται όταν τα άτομα των ίδιων ή διαφορετικών στοιχείων θα συνδυαστούν αμοιβαία μοιράζοντας τα ηλεκτρόνια. Επομένως, μπορούμε να πούμε ότι σχηματίζεται ένας ομοιοπολικός δεσμός από την αμοιβαία κατανομή των ηλεκτρονίων, όπως ο σχηματισμός μορίων O2.

Συμπέρασμα

Έχουμε εξηγήσει τη θεωρία Lewis και Kossel σχετικά με τους χημικούς δεσμούς και τη σημασία της στο σχηματισμό ιοντικών και ηλεκτροσθενών δεσμών. Η προσέγγιση Lewis-Kossel έχει μεγάλη σημασία στο σχηματισμό χημικών δεσμών.

Οι χημικοί δεσμοί είναι αυτοί που συγκρατούν τα άτομα μαζί. Τα άτομα σχηματίζουν πάντα αυτούς τους δεσμούς με ηλεκτρόνια σθένους αντίθετου σπιν.

Αυτή η όψη επιτρέπει το σχηματισμό δεσμού μόνο εάν και τα δύο ηλεκτρόνια σθένους βρίσκονται στην ίδια κβαντική κατάσταση. Τα δύο ηλεκτρόνια σθένους στον δεσμό βρίσκονται σε διαφορετικές κβαντικές καταστάσεις και έχουν μικρότερη ενέργεια και αυτός ο δεσμός δεν είναι σταθερός.