लुईस स्ट्रक्चर या इलेक्ट्रॉन डॉट स्ट्रक्चर कैसे ड्रा करें

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लुईस संरचनाएं अणुओं और आयनिक यौगिकों का प्रतिनिधित्व करती हैं जो इन पदार्थों में वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के वितरण के साथ-साथ परमाणु इन इलेक्ट्रॉनों को रासायनिक बंधन बनाने के लिए साझा करते हैं। वे लुईस डॉट प्रतीकों के साथ-साथ यौगिक का हिस्सा होने वाले प्रत्येक तत्व के इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन पर आधारित हैं।

लुईस संरचनाओं में, सहसंयोजक बंधनों को रेखाओं द्वारा दर्शाया जाता है, जिनमें से प्रत्येक इलेक्ट्रॉनों की एक बंधन जोड़ी का प्रतिनिधित्व करता है, जबकि अविभाजित इलेक्ट्रॉनों को प्रत्येक परमाणु के चारों ओर स्थित डॉट्स के रूप में दर्शाया जाता है, उसी तरह जैसे लुईस डॉट प्रतीकों के साथ किया जाता है।

ये संरचनाएं हमें दो परमाणुओं के बीच रासायनिक बंधन का एक बहुत ही सरलीकृत पहला विवरण देने की अनुमति देती हैं। एक यौगिक की लुईस संरचना से, आकार और आणविक ज्यामिति के बारे में निष्कर्ष निकाले जा सकते हैं, साथ ही ध्रुवता, पिघलने और क्वथनांक, और यहां तक ​​कि रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता जैसे पदार्थों के गुणों की व्याख्या भी की जा सकती है।

इस प्रकार के निरूपण कार्बनिक रसायन विज्ञान में विशेष रूप से उपयोगी होते हैं, जहाँ वे हमें रासायनिक प्रतिक्रिया होने पर इलेक्ट्रॉनों के वितरण में होने वाले परिवर्तनों को स्पष्ट रूप से देखने की अनुमति देते हैं, जो बदले में, हमें उन तंत्रों को स्पष्ट करने की अनुमति देता है जिनके द्वारा रासायनिक प्रतिक्रियाएँ होती हैं।

लुईस संरचना बनाने वाले तत्व

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, लुईस संरचनाएं लुईस डॉट प्रतीकों पर आधारित हैं। ये विचाराधीन परमाणु के रासायनिक प्रतीक से शुरू करते हुए लिखे जाते हैं, और फिर इसके चारों ओर वितरित वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को डॉट्स के रूप में चित्रित करते हैं।

एक लुईस संरचना में, दो परमाणुओं के बीच साझा नहीं किए गए इलेक्ट्रॉनों को रासायनिक प्रतीक के ऊपर या नीचे स्थित बिंदुओं के रूप में या इसके दोनों पक्षों में से किसी एक के रूप में दर्शाया जाता है, जैसा भी मामला हो।

दूसरी ओर, सहसंयोजक बंधन का हिस्सा होने वाले इलेक्ट्रॉनों की प्रत्येक जोड़ी, दो बंधुआ परमाणुओं के केंद्र को जोड़ने वाली ठोस रेखा द्वारा लुईस संरचना में दर्शायी जाती है।

लेकिन आप लुईस संरचना कैसे बनाते हैं? ऐसा लगता है की तुलना में यह बहुत सरल हो जाता है, और इसमें केवल क्रमबद्ध चरणों की एक श्रृंखला का पालन करना और आवश्यक होने पर थोड़ा सामान्य ज्ञान लागू करना शामिल है।

लुईस संरचना को चित्रित करने के नियम

लुईस संरचनाओं को लिखना आसान बनाने के लिए, शुरू करने से पहले आपके पास कुछ पृष्ठभूमि की जानकारी होनी चाहिए:

  • उस यौगिक का आणविक सूत्र जिसकी संरचना आप बनाना चाहते हैं, जिसमें विद्युत आवेश भी शामिल है, यदि यह एक आयन है। उदाहरण के लिए, यदि हम नाइट्रेट आयन की लुईस संरचना लिखना चाहते हैं, तो यह जानना आवश्यक है कि इसका सूत्र NO3- है
  • आणविक सूत्र में मौजूद प्रत्येक परमाणु के वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या ज्ञात होनी चाहिए । उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन एक तत्व है जिसमें 5 वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं, जबकि ऑक्सीजन में 6. प्रतिनिधि तत्वों के लिए, यह संख्या जानना बहुत आसान है। केवल यह जानना आवश्यक है कि यह किस समूह से संबंधित है, क्योंकि समूह के सभी तत्वों में वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान होती है।
  • सूत्र में प्रत्येक परमाणु के सापेक्ष वैद्युतीयऋणात्मकता का अंदाजा लगाना अक्सर सहायक होता है (हालांकि कड़ाई से आवश्यक नहीं)। यहां महत्वपूर्ण बात यह जानना नहीं है कि इलेक्ट्रोनगेटिविटी का मूल्य कितना है, बल्कि यह जानना है कि कौन सा तत्व दूसरों की तुलना में अधिक या कम इलेक्ट्रोनगेटिव है।

एक बार यह बुनियादी जानकारी एकत्र हो जाने के बाद, हम लुईस संरचना को लिखने के लिए आवश्यक कदमों का वर्णन करने के लिए आगे बढ़ते हैं।

लुईस संरचनाएं चरण दर चरण

नीचे दिए गए चरणों को किसी भी रासायनिक प्रजाति पर लागू किया जा सकता है, जिसमें सहसंयोजक या तटस्थ आणविक यौगिक, एकपरमाण्विक या बहुपरमाणुक आयन, या आयनिक लवण या ऑक्साइड जैसे आयनिक यौगिक शामिल हैं।

चरण 1: वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या की गणना करें।

लुईस संरचना में अणु में मौजूद सभी तत्वों के सभी वैलेंस इलेक्ट्रॉन शामिल होने चाहिए, और यह सुनिश्चित करना चाहिए कि विद्युत आवेशों का संतुलन पूरा हो। इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या का पता लगाने के लिए, सूत्र में प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या और उसके वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या के उत्पाद को जोड़ें, और अंत में, विद्युत आवेश घटाएं, यदि कोई हो। सूत्र है:

वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या की गणना

उदाहरण:

यदि हम नाइट्रेट आयन (NO 3 ) की लुईस संरचना लिख ​​रहे हैं जिसमें 1 N, 3 O और -1 का आवेश है, तो संयोजी इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या है:

वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या का उदाहरण गणना

चरण 2: अणु की मूलभूत संरचना लिखिए।

इसमें यह बताना होता है कि कौन सा परमाणु किस दूसरे परमाणु से जुड़ा होगा (जिसे अणु की संयोजकता कहते हैं)। दूसरे शब्दों में, अणु का मूल कंकाल स्थापित हो जाएगा।

इस चरण को करते समय कुछ सामान्य नियमों को ध्यान में रखना चाहिए:

  • केंद्रीय परमाणु लगभग हमेशा सबसे कम विद्युतीय होता है।
  • हाइड्रोजन परमाणु हमेशा सिरों पर चलते हैं, केंद्र में कभी नहीं। अधिकांश यौगिकों में हैलोजन के बारे में भी यही सच है जहाँ वे ऑक्सीजन से बंधे नहीं हैं।
  • एक से अधिक संभावित संरचना प्रस्तावित की जा सकती है। बाद में यह निर्धारित किया जाता है कि कौन अधिक संभावित है।

उदाहरण – नाइट्रेट आयन

ऊपर प्रस्तुत किए गए सभी चरणों का एक उदाहरण उदाहरण नाइट्रेट आयन द्वारा दर्शाया गया है, जो कि तीन ऑक्सीजन और एक नाइट्रोजन द्वारा सहसंयोजक बंधों द्वारा एक साथ जुड़े हुए एक बहुपरमाणुक आयन है। इस मामले में, सबसे कम विद्युतीय तत्व नाइट्रोजन है, इसलिए इसे केंद्र में रखा गया है, और तीन ऑक्सीजन पक्षों को वितरित किए गए हैं:

लुईस संरचनाएं लिखने का चरण 1

चरण 3: एक साथ जुड़े हुए सभी परमाणुओं के बीच एक एकल सहसंयोजक बंधन बनाएं।

इस चरण के बाद, यौगिक अणु का आकार ग्रहण करना शुरू कर देता है। एंड बॉन्ड डबल या ट्रिपल बन सकते हैं, लेकिन वे सभी सिंगल बॉन्ड के रूप में शुरू होते हैं।

नाइट्रेट आयन जारी रहा

लुईस संरचनाएँ लिखने का चरण 2

चरण 4: अष्टक में शेष संयोजी इलेक्ट्रॉनों को भरें, जो सबसे अधिक ऋणविद्युती से प्रारंभ होता है।

बॉन्ड का हिस्सा रहे इलेक्ट्रॉनों को छूट देने के बाद, शेष इलेक्ट्रॉनों को अपने ऑक्टेट (हाइड्रोजन के अपवाद के साथ) को पूरा करने के लिए सबसे अधिक विद्युतीय तत्वों के जोड़े में जोड़ा जाता है।

नाइट्रेट आयन जारी रहा

लुईस संरचनाएँ लिखने का चरण 3

चरण 5: यदि आवश्यक हो तो कई लिंक बनाएं।

यदि ऐसा होता है कि वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के अंत में कुछ परमाणु अपने अधूरे ऑक्टेट के साथ छोड़ दिया जाता है, तो एक पड़ोसी परमाणु से इलेक्ट्रॉनों की एक साझा जोड़ी का उपयोग करके एक डबल बॉन्ड या दो जोड़े एक ट्रिपल बॉन्ड बनाने के लिए यदि आवश्यक हो।

नाइट्रेट आयन जारी रहा

लुईस संरचनाएँ लिखने का चरण 4

चरण 6: औपचारिक शुल्कों की गणना करें (वैकल्पिक)।

एक बार चरण 5 पूरा हो जाने पर, अणु की संरचना पूरी तरह से तैयार हो जाती है। यह केवल विद्युत शुल्कों को जोड़ने के लिए रहता है, यदि कोई हो। इस बिंदु पर आप दो अलग-अलग तरीकों से आगे बढ़ सकते हैं। पहला यह है कि यदि कोई शुद्ध आवेश (आयन के मामले में) है, तो आप संपूर्ण संरचना को वर्गाकार कोष्ठकों में संलग्न करते हैं और आवेश को सुपरस्क्रिप्ट के रूप में जोड़ते हैं। दूसरा (जो बेहतर है) संरचना के प्रत्येक परमाणु पर औपचारिक प्रभार (सीएफ) निर्धारित करने में शामिल है।

यह निम्नलिखित सूत्र के माध्यम से किया जाता है:

लुईस संरचनाओं में औपचारिक प्रभार की गणना

नाइट्रेट आयन जारी रहा

नाइट्रेट आयन के मामले में, नाइट्रोजन परमाणु का औपचारिक प्रभार है:

लुईस संरचनाओं में औपचारिक प्रभार गणना का उदाहरण

मौजूद दो प्रकार के ऑक्सीजन के औपचारिक शुल्क हैं:

लुईस संरचनाओं में ऑक्सीजन के औपचारिक प्रभार की गणना

लुईस संरचनाओं में औपचारिक प्रभार की गणना

औपचारिक आरोपों की गणना करने के बाद, इन्हें प्रत्येक परमाणु के बगल में रखा जाता है जो तटस्थ नहीं है, यह सत्यापित किया जाता है कि सभी शुल्कों का योग आयन के शुद्ध प्रभार (या शून्य, यदि अणु तटस्थ है) में होता है। जैसा कि नीचे दी गई छवि में देखा जा सकता है, सभी शुल्कों का योग +1-2=-1 है

नाइट्रेट आयन की लुईस संरचना

लुईस संरचनाओं का उदाहरण

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, किसी भी रासायनिक प्रजाति की लुईस संरचनाएं लिखी जा सकती हैं। नीचे विभिन्न प्रकार के यौगिकों की संरचनाओं के कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

तटस्थ आणविक यौगिक – एथिलीन

एथिलीन का संरचनात्मक सूत्र

सरल आयनिक यौगिक – सोडियम क्लोराइड

सोडियम क्लोराइड की लुईस संरचनाएं

अधिक जटिल आयनिक यौगिक – सोडियम नाइट्रेट और अमोनियम नाइट्रेट

सोडियम नाइट्रेट की लुईस संरचना
अमोनियम नाइट्रेट की लुईस संरचना

संदर्भ

फूल, पी।, थियोपोल्ड, के।, लैंगली, आर।, रॉबिन्सन, डब्ल्यूआर, और ओ। (2019)। रसायन विज्ञान 2e (दूसरा संस्करण ।)। : ओपनस्टैक्स

इंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड केमिस्ट्री (आईयूपीएसी)। (2014)। IUPAC – लुईस सूत्र (इलेक्ट्रॉन बिंदु या लुईस संरचना) (L03513)। https://goldbook.iupac.org/terms/view/L03513 से लिया गया

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Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

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