루이스 구조

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의 루이스 구조

루이스 구조(Lewis structure)란 화합물의 결합 구조를 보여주는 도식이다.

원자는 안정된 전자 구조를 이루기 위해 금속은 양이온(양으로 하전된 이온)을 비금속은 음이온(음으로 하전된 이온)을 형성한다. 많은 원소들의 경우에서 이 안정된 원자가 준위는 8개의 전자(2개의 s궤도 함수 전자와 6개의 p궤도 함수 전자)를 지니며 이것은 18족 원소의 원자가 전자 배치와 동일하다. 원자들은 화학적 위치 에너지를 낮추기 위해(또는 더 안정된 상태로 되기 위해) 전자 구조를 재배치한다. 이러한 재배치는 전자를 다른 원자들 사이에서 잃고 얻음으로서 또는 공유함으로써 이루어진다.

예를 들며 수소원자는 두 번째 전자를 얻어서 18족 원소 헬륨과 같은 전자구조를 이룰 수 있다. 나트륨 원자는 네온과 같은 전자 구조를 얻기 위해서 한 개의 전자를 잃을 수 있다.

원자의 최외각 에너지 준위에 있는 원자가 전자들은 화학 결합을 형성하는 전자 활성도의 원인이다. 원자의 루이스 구조는 그 원자의 원자가(최외각) 전자를 나타내 주는 표현 방식이다. 미국의 화학자 길버트 N. 루이스(1875~1946)은 원소에 대한 기호와 전자에 대한 점을 이용하자고 제안하였다. 기호 둘레에 위치한 점의 개수는 원자의 최외각 에너지 준위 안의 S궤도 함수와 P궤도함수 전자들의 개수와 같다. 쌍을 이룬 점들은 쌍을 이룬 전자들을 나타내고 홑 점은 홑 전자를 나타낸다.

예를 들어 H∙는 수소원자 1S1의 루이스 기호이고 :B는 2s22p1의 원자가 전자들을 가진 붕소 원자의 루이스 기호이다. 붕소의 경우 기호 B는 붕소 핵과 1S2 전자들을 나타낸다. 즉 점들이 오직 2S2 2P1전자들만 나타내기 때문이다. 루이스 방식은 표현의 간결성 때문만 아니라 원자에 관한 대부분의 화학이 최외각 전자 준위에 있는 전자와 직접 관계되고 있기 때문에 자주 사용된다.

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