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Lewis-Formel-Generator

Kurz gesagt: Lewis-Formel-Generator: Formel eingeben (SO4 2-, NH3, XeF4) und Bindungen, freie Elektronenpaare, Formalladungen und VSEPR-Geometrie mit Schritt-für-Schritt-Hilfe erhalten. Kostenlos, direkt im Webbrowser, ohne Download.

Geben Sie ein Molekül oder Ion ein, um seine Lewis-Formel mit bindenden und freien Elektronenpaaren sowie Formalladungen zu zeichnen. Dazu erhalten Sie die VSEPR-Geometrie und eine Schritt-für-Schritt-Erklärung, wie die Struktur aufgebaut wurde.

Kurzantwort: Bei Wasser hat O 6 Valenzelektronen und jedes H 1, zusammen 8. Zwei O–H-Bindungen verbrauchen 4, die übrigen 4 sitzen als zwei freie Elektronenpaare am O, daher ist das Molekül gewinkelt (≈104,5°).

So verwenden Sie den Lewis-Formel-Generator

  1. Geben Sie die Formel ein (NH4) und wählen Sie die Ladung, oder geben Sie sie mit Ladung ein (NO3-, SO4^2-).
  2. Der Generator zählt die Valenzelektronen und wählt das Zentralatom (das am wenigsten elektronegative Atom, nie H).
  3. Er vervollständigt die Oktetts der äußeren Atome, setzt übrige Elektronen auf das Zentralatom und bildet Doppel- oder Dreifachbindungen, wo dem Zentralatom Elektronen zum Oktett fehlen.
  4. Lesen Sie Struktur, Formalladungen, Resonanzhinweis und VSEPR-Geometrie ab. Laden Sie das SVG für Arbeitsblätter oder Folien herunter.

Rechenbeispiele

Ammoniak, NH3 (8 e⁻)

3 N–H-Bindungen (6 e⁻) + 1 freies Elektronenpaar am N

Trigonal-pyramidal, ≈107°

Kohlendioxid, CO2 (16 e⁻)

O=C=O, zwei freie Elektronenpaare an jedem O, Formalladungen 0

Linear, 180°

Nitrat, NO3− (24 e⁻)

Eine N=O- und zwei N–O⁻-Bindungen; N ist +1, die beiden einfach gebundenen O sind −1

Trigonal-planar, 3 Resonanzstrukturen

Xenontetrafluorid, XeF4 (36 e⁻)

4 Xe–F-Bindungen + 2 freie Elektronenpaare am Xe (erweitertes Oktett)

Quadratisch-planar, 90°

So zeichnen Sie eine Lewis-Formel

  1. Valenzelektronen zählen anhand der Gruppennummer (C 4, N 5, O 6, Halogene 7). Pro negativer Ladung eines addieren, pro positiver Ladung eines abziehen.
  2. Das Grundgerüst zeichnen. Das am wenigsten elektronegative Atom kommt ins Zentrum. H und F sind immer endständig.
  3. Oktetts der äußeren Atome vervollständigen mit freien Elektronenpaaren (H braucht nur 2 Elektronen).
  4. Übrige Elektronen auf das Zentralatom setzen.
  5. Mehrfachbindungen bilden, wenn das Zentralatom weniger als 8 Elektronen hat, indem freie Elektronenpaare äußerer Atome zu bindenden Paaren werden.
  6. Formalladungen prüfen: FL = Valenz-e⁻ − e⁻ in freien Paaren − Bindungen. Die beste Struktur hat Ladungen möglichst nahe null, eine negative Ladung sitzt am elektronegativeren Atom.
Formalladung = V − L − B (V = Valenzelektronen, L = nichtbindende Elektronen, B = Anzahl der Bindungen)

Ausnahmen von der Oktettregel

Unvollständige Oktetts: B und Be (BF3, BeCl2). Erweiterte Oktetts: Atome ab der 3. Periode (PCl5, SF6, XeF4). Radikale mit ungerader Elektronenzahl: NO und NO2. Bei Sulfat, Phosphat und ähnlichen Ionen zeigt das Tool die Struktur mit minimierten Formalladungen und S=O-Doppelbindungen. Viele Lehrbücher akzeptieren auch die Oktettstruktur mit nur Einfachbindungen und S2+.

VSEPR-Geometrien

Gebundene Atome + freie ElektronenpaareGeometrieBeispiel
2 + 0LinearCO2, BeCl2
3 + 0 / 2 + 1Trigonal-planar / gewinkeltBF3 / SO2
4 + 0 / 3 + 1 / 2 + 2Tetraedrisch / trigonal-pyramidal / gewinkeltCH4 / NH3 / H2O
5 + 0 / 4 + 1 / 3 + 2Trigonal-bipyramidal / wippenförmig / T-förmigPCl5 / SF4 / ClF3
6 + 0 / 5 + 1 / 4 + 2Oktaedrisch / quadratisch-pyramidal / quadratisch-planarSF6 / BrF5 / XeF4

Bindungswinkel, Hybridisierung, Polarität und ein 3D-Modell jeder Geometrie liefert der VSEPR-Molekülgeometrie-Rechner.

Der Generator deckt Moleküle mit einem Zentralatom, zweiatomige Moleküle und X3-Ionen wie I3− und O3 ab. Größere Moleküle (Ethanol, Benzol) zeichnen Sie als Skelettformel im MolDraw-Editor.

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Häufig gestellte Fragen

Wie zeichnet man eine Lewis-Formel Schritt für Schritt?

Valenzelektronen zählen, das am wenigsten elektronegative Atom ins Zentrum setzen, die Atome mit Einfachbindungen verbinden, die Oktetts der äußeren Atome vervollständigen, übrige Elektronen auf das Zentralatom setzen und dann Mehrfachbindungen bilden, bis das Zentralatom ein Oktett hat.

Wie zählt man die Valenzelektronen eines Ions?

Addieren Sie die Valenzelektronen aller Atome, dann zählen Sie pro negativer Ladung ein Elektron hinzu bzw. ziehen pro positiver Ladung eines ab. SO4 2− hat 6 + 4 × 6 + 2 = 32.

Was ist die Formalladung?

Formalladung = Valenzelektronen − nichtbindende Elektronen − Anzahl der Bindungen. Sie zeigt, wie die Elektronen verteilt sind; die beste Lewis-Formel hält die Formalladungen klein.

Welches Atom ist das Zentralatom?

Meist das am wenigsten elektronegative Atom, das kein Wasserstoff ist, oft das Atom, das nur einmal in der Formel vorkommt (S in SO4 2−, C in CO2, N in NH3).

Können Atome mehr als 8 Elektronen haben?

Ja. Elemente ab der 3. Periode (P, S, Cl, Xe …) können ihr Oktett erweitern, wie in PCl5 (10 Elektronen) und SF6 (12).

Was verrät die Lewis-Formel über die Molekülgeometrie?

Aus der Zahl der gebundenen Atome und freien Elektronenpaare am Zentralatom ergibt sich die VSEPR-Geometrie, zum Beispiel 3 Bindungen + 1 freies Elektronenpaar = trigonal-pyramidal (NH3).

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