ФОРМУЛЫ ЛЬЮИСА

Выше мы обсудили применение формул Льюиса для изображения ковалентных связей в некоторых простых молекулах - Написание формул Льюиса для более сложных молекул может поначалу представлять известные трудности. В табл. 1-4 изображено несколько органических веществ. В каждом случае отдельно показаны несвязанные атомы, затем молекулы, в которых атомы имеют октет электронов и, в заключение, так называемые формулы Кекуле.

В формулах Льюиса внутри каждого кружка находится восемь или два электрона, что показывает наличие у обведенного в кружок атома завершенной внешней электронной оболочки.

Написание формул Льюиса требует некоторой практики и представляет собой отчасти творческое занятие, так что метод проб и ошибок в этом деле поначалу вполне допустим. Тем не менее полезно процесс

Таблица 14. (см. скан) Формулы Льюиса и Кекуле некоторых органических соедииеиий

изображения формулы Льюиса разбить для простоты на ряд последовательных этапов. Ниже, в Блоке программированного обучения, приводятся эти шесть этапов, которые следует запомнить. Затем постарайтесь выполнить упражнения, не заглядывая в ответы. Вы должны суметь изобразить формулы Льюиса небольших органических молекул и многоатомных анионов.

Правила написания формул Льюиса

Расчленение процесса на этапы, приводимые в этом разделе, позволит Вам научиться достаточно легко изображать формулы Льюиса. При этом требуется, особенно на заключительных стадиях, немного интуиции, которая вырабатывается в результате практики.

1. Напишите символы элементов, входящих в состав вещества. Обычно их следует размещать симметрично. Атом углерода целесообразно поместить в центр рисунка, а атомы, способные образовать лишь одну связь, такие, как водород и галогены, следует разместить по краям. Например, изображая формулу диоксида серы, следует записать:

2. Разместите вокруг символов элементов соответствующее число валентных электронов. Это число равно номеру группы периодической таблицы, в которой находится элемент.

Электроны одних атомов обозначайте точками, других — крестиками. Хотя, конечно, все электроны одинаковы, использование разных символов упрощает написание формулы и делает ее более наглядной. Размещайте электроны по одному с четырех сторон от атома — сверху, снизу и с боков. Только, если электронов больше четырех, размещайте их парами. Например, атом серы имеет шесть валентных электронов — две пары и еще два электрона:

3. Образуйте простые ковалентные связи между соседними атомами, использовав по одному электрону от каждого атома:

4. Посмотрите на образовавшуюся структуру. Проверьте наличие у каждого атома завершенной электронной оболочки. Если все атомы удовлетворяют правилу октета, значит, формула Льюиса готова. Если нет, действуйте, как указано в пунктах 5 и 6.

5. Образуйте двойные или тройные связи между уже связанными атомами и переместите один или несколько электронов от атома к атому так, чтобы правило октета оказалось выполненным:

Молекула может быть представлена формулой Кекуле:

Обратите внимание на то, что в результате переноса электрона от атома серы к атому кислорода на этих атомах возникли целочисленные заряды. Такие заряды называют еще формальными (см. также следующие разделы).

6. Если речь идет о частице, имеющей заряд, добавьте один электрон в случае аниона и отнимите один электрон в случае катиона. Для незаряженных молекул, таких, как этот этап не нужен.

ПРИМЕРЫ

(см. скан)