วิธีเพิ่มอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวใน MolDraw

คำตอบสั้น ๆ

ขั้นตอนแบบย่อ

1. วาดโครงสร้างของคุณ เช่น น้ำในรูป H–O–H
2. คลิกเครื่องมือ Lone pair (ไอคอนที่มีสองจุด) ในแถบเครื่องมือด้านซ้าย ข้างเครื่องมือประจุ
3. คลิกตรงกลางอะตอมออกซิเจน คู่อิเล็กตรอนจะปรากฏในช่องว่างที่ใหญ่ที่สุดระหว่างพันธะ
4. คลิกอีกครั้งเพื่อเพิ่มคู่ที่สอง หยุดเมื่อได้จำนวนที่ต้องการ
5. หากต้องการทำทุกอะตอมพร้อมกัน ให้คลิกปุ่ม Lone pair อีกครั้ง (หรือลูกศรเล็ก ๆ ของปุ่ม) เพื่อเปิดเมนู แล้วเลือก Add all lone pairs เลือกบางอะตอมก่อนหากต้องการใส่คู่อิเล็กตรอนเฉพาะอะตอมเหล่านั้น

เมื่อตัวชี้อยู่เหนือคู่อิเล็กตรอนที่มีอยู่ คู่นั้นจะสว่างขึ้น การคลิกตรงนั้นจะหยิบคู่นั้นขึ้นมาเพื่อย้าย หากต้องการเพิ่มคู่ ให้คลิกตรงกลางอะตอม

ทุกตัวเลือกในเครื่องมือ Lone pair

ปุ่ม Lone pair มีเมนู คลิกปุ่มหนึ่งครั้งเพื่อเลือกเครื่องมือ คลิกอีกครั้งหรือคลิกลูกศรเล็ก ๆ เพื่อเปิดเมนู บนหน้าจอสัมผัสให้กดปุ่มค้างไว้ เมนูมีตัวเลือกเหล่านี้ตามลำดับ:

บางตัวเลือกเข้าถึงได้จากที่อื่นด้วย:

• เมนูคลิกขวา: คลิกขวาที่อะตอมหรือส่วนที่เลือกแล้วเลือก Add all lone pairs เมื่อมีคู่ที่ลบได้ คุณจะเห็น Remove lone pairs (เมื่อมีส่วนที่เลือก) หรือ Remove all lone pairs (เมื่อไม่มี) ด้วย
• เมนูสัมผัส: เลือกอะตอมที่มีคู่อิเล็กตรอนแล้วเลือก Remove lone pairs จากเมนูด่วน
• Settings: Settings › General › Drawing › Lone pair style กำหนดแบบ Dots หรือ Line สำหรับคู่ใหม่ ไม่เปลี่ยนคู่ที่คุณวาดไว้แล้ว ให้ใช้เมนูของเครื่องมือสำหรับกรณีนั้น

เครื่องมือ Lone pair ไม่มีคีย์ลัด การย้อนกลับ (Ctrl+Z หรือ ⌘+Z บน Mac) ยกเลิกการกระทำเหล่านี้ได้ทั้งหมด

การย้ายและลบคู่อิเล็กตรอน

ย้ายคู่อิเล็กตรอน

ลากคู่อิเล็กตรอนด้วยเครื่องมือ Lone pair หรือเครื่องมือ Select คู่นั้นจะเคลื่อนรอบอะตอมและอยู่ตรงที่คุณปล่อย คู่อื่นบนอะตอมเดียวกันไม่เคลื่อน การใช้ Cleanup จะจัดคู่อิเล็กตรอนกลับเข้าช่องว่างระหว่างพันธะแต่ยังคงรูปแบบเดิม

ลบหนึ่งคู่

• ใช้เครื่องมือ Lone pair แล้ว Shift-คลิก หรือ Alt-คลิก ที่อะตอมหรือคู่ใดคู่หนึ่งของมัน
• ใช้เครื่องมือ Erase คลิกที่คู่อิเล็กตรอน
• บนอะตอมที่เต็มแล้ว การคลิกธรรมดาด้วยเครื่องมือ Lone pair ก็ลบคู่ออกได้

ลบทุกคู่

เลือก Remove lone pairs ในเมนูของเครื่องมือหรือเมนูคลิกขวา เลือกอะตอมก่อนหากต้องการลบเฉพาะอะตอมเหล่านั้น

อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวกับประจุและอนุมูล

MolDraw ไม่ยอมให้วาดคู่อิเล็กตรอนเกินกว่าที่อิเล็กตรอนของอะตอมมี โดยคำนวณดังนี้:

1. เริ่มจากเวเลนซ์อิเล็กตรอนของธาตุ (N มี 5, O มี 6, Cl มี 7)
2. บวกหนึ่งสำหรับประจุลบแต่ละหน่วย หรือลบหนึ่งสำหรับประจุบวกแต่ละหน่วย
3. ลบหนึ่งสำหรับแต่ละพันธะ รวมถึงไฮโดรเจนที่ซ่อนอยู่ในป้ายกำกับ (OH, NH₂ หรือ O เดี่ยวสำหรับน้ำ) พันธะคู่นับเป็นสอง
4. แบ่งครึ่งที่เหลือแล้วปัดลง นั่นคือจำนวนคู่สูงสุด

ดังนั้นให้ตั้งประจุก่อนเพิ่มคู่อิเล็กตรอน เครื่องมือประจุเพิ่ม +, −, +2 ประจุในวงกลม และ δ+ หรือ δ−

ตั้งประจุก่อน ประจุลบทำให้มีที่สำหรับอีกหนึ่งคู่ จึงควรเพิ่มประจุก่อนคู่อิเล็กตรอน หากเปลี่ยนประจุภายหลัง MolDraw จะลบคู่ที่ไม่พอดีอีกต่อไป

อนุมูล เมื่อเหลืออิเล็กตรอนจำนวนคี่ อิเล็กตรอนหนึ่งตัวจะจับคู่ไม่ได้ MolDraw ปัดลง จึงต้องวาดอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายเป็นจุดเดียวด้วย Free radical สำหรับอนุมูลไฮดรอกซิลที่วาดเป็น O–H: 6 − 1 = 5 อิเล็กตรอน คือ 2 คู่และหนึ่งจุด เครื่องมือ Radical cation (•+) และ Radical anion (•−) ในเมนูประจุ ⊕ ตั้งจุดและประจุได้ในคลิกเดียว

การใช้อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวกับลูกศรโค้ง

อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวเป็นจุดเริ่มต้นของลูกศรกลไกจำนวนมาก วิธีวาด:

1. เพิ่มอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวก่อน
2. เปิดเมนูลูกศรปฏิกิริยาแล้วเลือก Electron flow (2e⁻) สำหรับอิเล็กตรอนหนึ่งคู่ หรือ Fishhook (1e⁻) สำหรับอิเล็กตรอนหนึ่งตัว ทั้งสองอยู่ในกลุ่ม Mechanism
3. เริ่มลูกศรที่อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว หางลูกศรจะยึดกับคู่นั้น และไฮไลต์จะแสดงสิ่งที่ลูกศรยึดอยู่
4. จบลูกศรที่อะตอมหรือพันธะ หัวลูกศรจะยึดตรงนั้น

ลูกศรที่ยึดแล้วจะเคลื่อนไปพร้อมโมเลกุลเมื่อคุณลากหรือจัดให้เรียบร้อย กด Alt ค้างไว้ขณะวาดเพื่อวางปลายได้อิสระ หากต้องการปิดการยึด ไปที่ Settings › General › Canvas › Snap curved arrows ซึ่งเปิดไว้โดยค่าเริ่มต้น

มุมมองโครงสร้างลิวอิสและโหมดร่างอิสระสำหรับการสอน

การตั้งค่าสองรายการใต้ Settings › General › Teaching เปลี่ยนพฤติกรรมของอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว

Structure display: Lewis structure

ตั้ง Structure display เป็น Lewis structure แล้ว MolDraw จะแสดงทุกอะตอม ทุกไฮโดรเจน และอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวเป็นจุดโดยที่คุณไม่ต้องเพิ่มเอง โดยนับไฮโดรเจนที่ซ่อนอยู่และจุดอนุมูลได้ถูกต้อง เปลี่ยนเฉพาะมุมมองเท่านั้น ภาพวาดของคุณยังเหมือนเดิม และสลับกลับเป็น Skeletal formula ได้ทุกเมื่อ

หากคุณวางคู่อิเล็กตรอนบนอะตอมเอง MolDraw จะแสดงคู่ของคุณบนอะตอมนั้นแทนคู่อัตโนมัติ คู่อัตโนมัติไม่ถูกบันทึกในภาพวาด หากต้องการเก็บคู่ไว้ในมุมมองแบบเส้น ให้เพิ่มด้วย Add all lone pairs

Free sketch mode: Allow any number of lone pairs

เปิด Free sketch mode เพื่อวาดโครงสร้างที่ไม่เป็นไปตามกฎปกติ เช่น เพื่อแสดงข้อผิดพลาดของนักเรียน ตัวเลือก Allow any number of lone pairs จะเปิดโดยค่าเริ่มต้น ทำให้เครื่องมือคลิกใส่ได้ถึงสี่คู่บนอะตอมใดก็ได้ ไม่ว่าจะมีอิเล็กตรอนเท่าใด Add all lone pairs และ Add one lone pair to all ยังคงใช้การนับอิเล็กตรอนตามปกติ

ตัวเลือกอื่นของโหมดร่างอิสระอีกสองตัวก็เกี่ยวข้อง No valence correction หมายความว่าการแก้ไข เช่น การเปลี่ยนประจุ จะไม่ลบคู่อิเล็กตรอน No automatic hydrogens หมายความว่ามุมมองลิวอิสจะแสดงเฉพาะอะตอมและคู่ที่คุณวาด ทั้งสองเปิดโดยค่าเริ่มต้นเมื่อเปิดโหมดร่างอิสระ

การแก้ปัญหา

• เครื่องมือไม่ยอมเพิ่มคู่อีก อะตอมถึงจำนวนสูงสุดแล้ว ตรวจประจุและพันธะ เช่น คลอไรด์ต้องมีประจุ −1 ก่อนจึงจะรับคู่ที่สี่ได้
• คลิกแล้วคู่ถูกลบแทนที่จะเพิ่ม อะตอมเต็มแล้ว เครื่องมือจึงนับถอยหลัง คลิกต่อไปจนคู่หมดแล้วจะเพิ่มอีกครั้ง และตรวจว่าคุณไม่ได้กด Shift หรือ Alt ค้างไว้
• อะตอมกะพริบเป็นสีแดง ไม่มีที่ว่างสำหรับคู่อิเล็กตรอนเลย เช่น บนไนโตรเจนของ NH₄⁺ หรือคุณพยายามลบคู่จากอะตอมที่ไม่มีคู่
• คู่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ทั้งที่ต้องการเพิ่ม คุณคลิกบนหรือข้างคู่ที่มีอยู่ ซึ่งเป็นการหยิบคู่นั้น ให้คลิกตรงกลางอะตอมพอดีแทน และซูมเข้าในโครงสร้างที่แออัด
• Add all lone pairs ข้ามคาร์บอน คาร์บอนที่เป็นกลางถูกข้ามโดยตั้งใจ คาร์บอนที่มีประจุจะได้คู่อิเล็กตรอน
• คู่อิเล็กตรอนหายไปหลังเปลี่ยนประจุ MolDraw ลบคู่ที่ไม่พอดีอีกต่อไป ในโหมดร่างอิสระที่เปิด No valence correction คู่เหล่านั้นจะยังอยู่
• ลูกศรโค้งไม่ยึดกับคู่อิเล็กตรอน ตรวจว่า Snap curved arrows เปิดอยู่และคุณไม่ได้กด Alt ค้างไว้