Lewisstructuren, grensstructuren en mesomerie
Met een lewisstructuur laat je zien hoe de elektronen in een deeltje verdeeld zijn. Grensstructuren en mesomerie komen erbij wanneer één structuur niet genoeg is om een deeltje goed te beschrijven.
Een lewisstructuur laat zien waar de valentie-elektronen van een deeltje zitten. Eerst tel je de valentie-elektronen. Een atoom uit groep 17, zoals chloor, heeft er zeven.
Bij een positief ion haal je elektronen weg. Bij Cl⁺ zijn dat er zes. Die zes elektronen vormen samen drie vrije elektronenparen rond het chlooratoom.
Bij veel atomen is het doel acht elektronen in de buitenste schil. Dat heet de octetregel. Cl⁺ heeft er maar zes, dus één elektronenpaar te weinig. Zo'n deeltje wil graag een elektronenpaar opnemen van een ander deeltje. Daarom is het reactief.
Grensstructuren en mesomerie
Soms kun je met dezelfde atomen meer dan één lewisstructuur tekenen. Dat noem je grensstructuren. De werkelijke verdeling van de elektronen ligt tussen die grensstructuren in. Dat verschijnsel heet mesomerie.
Ozon, O₃, is een voorbeeld. Je kunt twee grensstructuren tekenen. In de ene zit een enkele binding en een dubbele binding aan de andere kant. In de andere is dat omgekeerd. Beide tekeningen zijn even goed. De echte binding ligt er tussenin.
Grensstructuren zijn geen twee verschillende moleculen. Ze verbind je met een dubbele pijl. Begin altijd met de octetregel en de lading. Daarna kijk je naar de vrije elektronenparen.
Onthoud
Tel eerst de valentie-elektronen op en houd rekening met de lading.
Bij een positief ion heb je één elektron minder per plusteken.
Een deeltje dat minder dan acht elektronen rond een atoom heeft, is vaak reactief.
Grensstructuren zijn verschillende tekeningen van hetzelfde deeltje.
Mesomerie betekent dat de echte verdeling van elektronen tussen de grensstructuren ligt.
Voorbeeld uit een echt examen
ex1
Gevraagd is de lewisstructuur van Cl⁺. Ook moet je uitleggen waarom dit deeltje reactief is.
- 1
Chloor heeft zeven valentie-elektronen, zoals een atoom uit groep 17.
Veelgemaakte fouten
Leerlingen tellen bij een positief ion elektronen op in plaats van er af. Haal bij een plusteken één elektron per lading weg.
Leerlingen tekenen grensstructuren als twee aparte stoffen. Schrijf ze met een dubbele pijl ertussen en laat de echte verdeling tussen de tekeningen liggen.
Leerlingen controleren de octetregel niet voor elk atoom. Tel voor elk atoom de elektronen rond het atoom na het tekenen.
Snel checken
Hoeveel valentie-elektronen heeft het deeltje Cl⁺?
Welk deeltje heeft grensstructuren en mesomerie?