Ennen kuin kehitämme edelleen Lewis-rakenteisiin perustuvaa kemiallisten sidosten mallia, pysähdymme pohtimaan näiden rakenteiden tulkintaa ja merkitystä. On syytä muistaa, että olemme kehittäneet mallimme yksittäisten atomien muodostamien sidosten lukumäärää ja kunkin atomin valenssielektronien lukumäärää koskevien havaintojen perusteella. Yleisesti ottaen nämä rakenteet ovat hyödyllisiä ennustettaessa, onko molekyylin odotettavissa olevan vakaa normaaliolosuhteissa. Jos emme pysty piirtämään Lewisin rakennetta, jossa jokaisella hiilellä, hapella, typellä tai halogeenilla on kahdeksikko valenssielektroneja, vastaava molekyyli ei todennäköisesti ole stabiili. Sidosten vahvuuksien ja sidospituuksien huomioon ottaminen parantaa mallia paljastamalla kaksois- ja kolmoissidosten esiintymisen joidenkin molekyylien Lewis-rakenteissa.

Tässä vaiheessa emme kuitenkaan ole havainneet mitään tietoa molekyylien geometrioista. Emme ole esimerkiksi ottaneet huomioon molekyyleissä olevien sidosten välillä mitattuja kulmia. Näin ollen kemiallisen sidoksen Lewisin rakennemalli ei tällä tasolla ennusta tai tulkitse näitä sidoskulmia. (Tätä tarkastellaan tässä.) Näin ollen, vaikka metaanin Lewis-rakenne on piirretty seuraavasti:

Tämä ei tarkoita sitä, että metaani on litteä molekyyli tai että CH-sidosten väliset kulmat metaanissa ovat 90°. Pikemminkin rakenne yksinkertaisesti paljastaa, että metaanimolekyylissä hiiliatomilla on täydellinen kahdeksikko valenssielektroneja, että kaikki sidokset ovat yksinkertaisia sidoksia ja että ei-sitoutuvia elektroneja ei ole. Vastaavasti vesimolekyylin Lewisin rakenne voidaan kirjoittaa kahdella näennäisesti erilaisella tavalla, jotka on esitetty tässä.

On kuitenkin hyvin tärkeää ymmärtää, että nämä kaksi rakennetta ovat Lewisin mallissa identtisiä, koska molemmat osoittavat, että happiatomilla on täydellinen kahdeksikko valenssielektroneita, että se muodostaa kaksi yksittäistä sidosta vetyatomien kanssa ja että sillä on valenssikuoressaan kaksi paria jakamattomia elektroneja. Samalla tavalla myös tässä esitetyt kaksi Freon 114:n rakennetta ovat identtisiä.

Nämä kaksi piirrosta eivät edusta eri rakenteita tai eri järjestelyjä sidoksissa oleville atomeille.

Loppujen lopuksi meidän on muistettava, että olemme piirtäneet Lewis-rakenteet tiukasti vain kätevänä apuvälineenä, jonka avulla pystymme paremmin ymmärtämään kemiallista sidontaa ja molekyylien stabiilisuutta. Se perustuu yleisesti havaittuihin suuntauksiin valenssissa, sidoksissa ja sidosten vahvuuksissa. Näitä rakenteita ei kuitenkaan pidä erehtyä pitämään itse havaintoina. Kun kohtaamme uusia kokeellisia havaintoja, meidän on oltava valmiita mukauttamaan Lewisin rakennemalliamme näihin havaintoihin sopivaksi, mutta emme saa koskaan mukauttaa havaintojamme Lewisin malliin sopiviksi.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.