Chimica generale - le strutture di Lewis

Il modello di Lewis e la regola dell'ottetto

Il modello di Lewis assume che tutti gli elementi, nei loro composti, tendano a raggiungere la configurazione stabile dei gas nobili. Questa affermazione è nota come regola dell'ottetto poiché le configurazioni elettroniche dei gas nobili sono caratterizzate da avere 8 elettroni nei loro gusci più esterni (fatta eccezione per l'He che ha 2 elettroni).

Configurazione stabile dell'idrogeno

L'H tende a raggiungere la configurazione stabile del livello 1, ovvero quella dell'He. Attorno a ogni atomo si distribuiscono i punti (= elettroni) in 4 posizioni distinte:

• Una coppia di punti = un doppietto
• Un solo punto = un elettrone spaiato
• I doppietti elettronici, se corrispondono a elettroni di legame, vengono rappresentati come linee tra i simboli degli elementi

Ordine di legame nei composti covalenti

Nei composti covalenti, il numero di legami (due elettroni per ogni legame) formati tra due atomi si chiama ordine di legame (OL):

• Legame covalente singolo (semplice): condivisione di una coppia di elettroni (OL=1)
• Legame covalente doppio: condivisione di due coppie di elettroni
• Legame covalente triplo: condivisione di tre coppie di elettroni

Strutture di Lewis

In accordo con il modello di Lewis del legame, gli elettroni di legame e le coppie solitarie vengono disposti intorno agli atomi in una rappresentazione della struttura molecolare bidimensionale.

Gli elettroni contribuiscono all'ottetto esterno anche se vengono condivisi da 2 atomi diversi.

Esempio: Azoto

Strutture di Lewis N = 5 elettroni di valenza

2N = 10 elettroni di valenza totali

Elettroni per l'ottetto = 2x8 = 16 elettroni

N azoto: 16-10=6 elettroni, 3 legami

Gli elettroni di valenza che rimangono [10-6=4] in doppietti intorno agli atomi a completare l'ottetto. CF = 0.

C.F. = V – (S + ½ L) N N 5-(2+3)=0

Esempio: Ossigeno

Strutture di Lewis O è l'atomo centrale

O = 6 elettroni di valenza

H O acqua 8 elettroni di valenza, 2 legami

2H = 2 elettroni di valenza

Elettroni per l'ottetto = 8+4=12 elettroni

12-8=4 elettroni, 2 legami

Gli elettroni di valenza totali che rimangono [8-4=4] in doppietti intorno agli atomi a completare l'ottetto. CF = 0.

C.F. = V – (S + ½ L)

In queste molecole, tutti gli atomi sono circondati da 8 elettroni (tranne gli idrogeni, che sono circondati da due elettroni).

Carica formale

La carica formale di un atomo in una struttura di Lewis indica la variazione del numero di elettroni posseduti dall'atomo.