Elektronenformel

Die Elektronenformel (auch Lewis-Formel oder Lewis-Struktur, nach Gilbert Newton Lewis) ist eine chemische Strukturformel. Sie dient zur Darstellung von Atomen in Molekülen, die die Struktur der Moleküle aufzeigt. Die Elektronenformel ist eine Symbolschreibweise, mit der der Aufbau eines Moleküls unter Angabe der einzelnen Atome und Valenzelektronen beschrieben wird.[1]

Vergleich verschiedener Formelschreibweisen unterschiedlicher Abstraktionsgrade.
	Strukturformeln				Andere Darstellungsweisen
	Elektronenformel	Valenzstrichformel	Keilstrichformel	Skelettformel	Konstitutionsformel	Summenformel	Verhältnisformel
Methan				existiert nicht	CH₄	CH₄	CH₄
Propan					CH₃–CH₂–CH₃	C₃H₈	C₃H₈
Essigsäure					CH₃–COOH	C₂H₄O₂	CH₂O
Wasser				existiert nicht	H₂O	H₂O	H₂O

Aufbau

In der Elektronenformel steht das Elementsymbol für den Atomrumpf, also für den Atomkern mit den inneren Elektronenschalen. Die ein bis acht gebundenen und ungebundenen Valenzelektronen in der äußersten Elektronenschale des Atoms werden durch Punkte dargestellt. Die Elektronen werden möglichst auf vier Positionen um das Elementsymbol herum verteilt. Die knappe Darstellung in der Elektronenformel erfüllt ihren Zweck ausreichend, da für chemische Reaktionen bzw. für chemische Bindungen nur die Valenzelektronen der Atome relevant sind.

Mittels Elektronenformel lassen sich Atome zu Molekülen kombinieren. Bei bekannter atomarer Zusammensetzung kleiner Moleküle lässt sich der molekulare Aufbau einer Verbindung vorhersagen.

Abgrenzung zur Valenzstrichformel

Im Gegensatz zur Valenzstrichformel werden die Valenzelektronen der Nichtmetallatome einzeln bildlich dargestellt und nicht als Paar zu sogenannten Valenzstrichen zusammengenommen.

Die Abgrenzung zwischen Valenzstrichformel und Elektronenformel ist nicht einheitlich. Stellenweise wird der Begriff „Elektronenformel“ sogar synonym für „Valenzstrichformel“ verwendet. Diese wird auch „Elektronenformel nach Lewis“ genannt.

Als Mischform existiert auch die Schreibweise, dass ein Strich jeweils zwei Außenelektronen (freies Elektronenpaar, nichtbindendes Elektronenpaar) ersetzt, die dasselbe Orbital besetzen. Punkte hingegen symbolisieren einzelne Elektronen eines Elektronenpaares, was in der Valenzstrichschreibweise nicht möglich ist.

Siehe auch

Natural Bond Orbital

Einzelnachweis

Eintrag zu Lewis formula (electron dot or Lewis structure). In: IUPAC (Hrsg.): Compendium of Chemical Terminology. The “Gold Book”. doi:10.1351/goldbook.L03513 – Version: 2.1.3.

Literatur

Gilbert Newton Lewis: Valence and the structure of atoms and molecules. 1923, ISBN 0486615553.
Gilbert Newton Lewis: The Atom and the Molecule. In: J. Am. Chem. Soc. 38. 1916, 762–785, doi:10.1021/ja02261a002 (freier Volltext).

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[1] Eintrag zu Lewis formula (electron dot or Lewis structure). In: IUPAC (Hrsg.): Compendium of Chemical Terminology. The “Gold Book”. doi:10.1351/goldbook.L03513 – Version: 2.1.3.