آشنایی با ساختار نقطه‌ای لویس با مثال

ساختار نقطه‌ای لویس روشی برای نمایش دادن ماهیت پیوندها در مولکول‌ها است. آن یک روش مختصر برای نشان دادن ظرفیت یون است.

آیا می‌دانستید؟

گیلبرت ان. لویس ساختارهای نقطه‌ای لویس را ابداع کرد. او هم چنین به عنوان کاشف پیوند کوالانسی و به خاطر تعریف اصلاح شده‌ی اسیدها و بازها، مشهور است.
ساختارهای نقطه‌ای لویس و یا ساختارهای لویس، سیستمی برای نشان دادن ظرفیت اتمها در ترکیب و یا یون هستند. آن شبیه نمودارهای نقطه‌ای الکترونی، با اضافه کردن نمایش پیوند بین اتمها است.
برای آشنایی با ساختارهای لویس، شما باید با مفهوم ظرفیت آشنا شوید. آن مقدمه‌ای بر این موضوع است. اگر شما با نقش ظرفیت در شیمی آشنا باشید، می‌تواند با اطمینان به بخش بعدی بروید که توصیف می‌کند چگونه ماده را با ساختارهای لویس نشان دهیم.

ظرفیت چیست؟

ظرفیت یا والانس، ظرفیت عنصر برای شرکت در پیوند شیمیایی است. ظرفیت با تعداد الکترونهای اتم که باید کسب شوند و یا از دست داده شوند تا حالت پایدار به دست آید، نشان داده می‌شود. به عبارت دیگر، آن تعداد الکترونهای یافت شده در بیرونی‌ترین اوربیتال پر نشده اتم است.
برای مثال اتم اکسیژن مدل الکترونی
و یا به عبارت ساده‏تر [2.6] را دارد. نزدیک‏ترین گاز خنثی به اکسیژن، نئون است که مدل الکترونی
را دارد. در مدل الکترونی نئون، تمام اوربیتال‏های اتمی پر هستند (اوربیتال s می‌تواند فقط 2 الکترون و اوربیتال p می‏تواند فقط 6 الکترون داشته باشد) در نتیجه اتم در حالت پایدار است.
در گاز اکسیژن، با این که تعداد پروتون‏ها و الکترون‏ها همان است مثلاً با وجود این که حتی اتم به یون تبدیل نشده است، اوربیتال 2p خالی است و پر نشده است و به دو الکترون نیاز دارد تا پایدار شود. در نتیجه اتم اکسیژن 6 الکترون ظرفیت دارد یعنی 6 الکترون در بیرونی‏ترین اوربیتال پر نشده‏ی خود دارد.
ساختارهای لویس :
حال که در مورد مفهوم ظرفیت، مروری انجام دادیم، بیایید به سمت ساختارهای نقطه‏ای لویس پیش برویم.
در ساختارهای نقطه‏ای لویس، ظرفیت و والانس عنصر مورد بررسی، همانند شکل‏های زیر نشان داده می‏شود. نماد شیمیایی عنصر در وسط قرار گرفته و فقط الکترون‏های ظرفیت در اطراف آن نشان داده می‏شوند.
همان طور که در تصویر دیده می‏شود، اکسیژن و گوگرد دقیقاً ساختارهای نقطه‌ای مشابهی دارند. این به خاطر این است که با وجود این که دو ترکیب مدل‏های الکترونی متفاوتی دارند اما هر دو ترتیب قرارگیری الکترونی مشابهی در اوربیتال بیرونی خود دارند. عناصر گروه یکسان در جدول تناوبی، مثل اکسیژن و گوگرد، مدل الکترونی ظرفیت مشابهی دارند. ساختار لویس اتم، تمام الکترون‏های آن را نشان نمی‏دهد بلکه فقط الکترون‏های ظرفیت را نشان می‏دهد. در نتیجه اکسیژن و گوگرد ساختارهای لویس مشابهی دارند اما مدل الکترونی متفاوتی دارند.
در حالت پیوندهای تکی، یک خط منفرد بین دو اتم ترکیب، کشیده می‏شود. این در تصویر نشان داده شده است که ساختار لویس آب را نشان می‏دهد. پیوند یگانه می‏تواند از طریق دو اتم نزدیک به هم نیز نشان داده شود. به طور مشابه، پیوند دو گانه نیز، با خط دو تایی ارتباط دهنده‏ی دو اتم و یا با دو جفت الکترون نزدیک به هم دیگر نشان داده می‏شود. جفت الکترون‏ها در پیوند بین اتم‏هایی که جفت‏های تکی نامیده می‎‏شوند، شرکت نمی‏کنند.