Lewisschreibweise

Mit der Lewisschreibweise (nach Gilbert Newton Lewis), auch LEWIS-Formel genannt, ist es möglich Atombindungen in Molekülen einfacher darzustellen.

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Anwendung

Bei der Verwendung der Lewisschreibweise werden nur die Elektronen der äußersten Energieniveaus eines Atoms, also die Valenzelektronen, beachtet. Alle inneren Elektronen haben keinen Einfluss, genauso wie der eigentliche Atomkern-Aufbau.

Beispiel: Wasserstoff ( H₂ )

Ein Wasserstoffatom hat ein Valenzelektron, das Wasserstoffmolekül ist zweiatomig und erreicht in der Molekülverbindung eine Edelgaskonfiguration. Die nächstliegendste ist die des Heliums, da ein Heliumatom zwei Valenzelektronen hat.

Wir haben nun also zwei Wasserstoffatome, mit jeweils einem Elektron, die die stabile Edelgaskonfiguration von Helium, mit zwei Valenzelektronen, erreichen, da dieser Zustand energetisch begünstigt und damit stabil ist.

Wasserstoffatome mit ihren Valenzelektronen

In der Lewisschreibweise wird dies in Form von

H· ·H

dargestellt. Man schreibt also das Symbol des Elements aus dem Periodensystem und einen Punkt für jeweils ein Valenzelektron.

Wasserstoffmolekül

Mit der LEWIS-Formel würde man dies als

H··H (amerikanische Schreibweise)

darstellen. Um aber die Schreibweise noch weiter zu vereinfachen, werden zwei beieinander liegende Elektronen, ein Elektronenpaar, zu einem Strich – verbunden:

H–H (europäische Schreibweise)

Was aber, wenn man ein Atom mit mehr als einem Valenzelektron hat?

Die Lösung liegt eigentlich auf der Hand: Entsprechend der Anzahl der Außenelektronen werden Punkte oder Striche rund um das Elementsymbol gesetzt.

Beispiel: Kohlenstoffdioxid ( CO₂ )

Gegeben sind zwei Sauerstoffatome mit jeweils sechs Valenzelektronen und ein Kohlenstoffatom mit vier Valenzelektronen. Auch hier ist wieder die Oktettregel für die Molekülbindung zu beachten.

Kohlenstoff- und zwei Sauerstoffatome mit ihren Valenzelektronen

Mit der Lewisschreibweise erhält man:

Kohlenstoffdioxidmolekül

Ein Punkt steht für ein Elektron, ein Strich für zwei. Mit der LEWIS-Formel nach der Punktschreibung erhält man:

Nun verbinden wir alle Elektronenpaare wieder zu Strichen: