Lewis Yapısı ya da Lewis Elektron Nokta Formülü, kimyasal türler (atom, molekül, iyon) arasındaki bağ oluşumunu somut bir biçimde ifade etmek için geliştirilmiş bir formüldür.

Bu formül, atomun son katmanında yer alan elektronların, atomun sembolü etrafında noktalarla gösterilmesidir. Bu şekilde; atomun son katmanındaki elektronların sayısı, diğer atomlarla kimyasal tepkimeye girme isteği, diğer atomlar ile etkileşirse kaç elektron alacağı/vereceği ya da ortaklaşa kullanacağı durumlar kolayca anlaşılır.

Lewis Sembolüne Göre;

  • Atom sembolünün etrafına, her bir değerlik elektronuna karşılık bir nokta konur. Örneğin; son katmanındaki elektron sayısı 1 olan Lityum (3Li) atomunun Lewis gösterimi;

  • Son katmanındaki elektron sayısı 2 olan atomların elektronları birbirinden mümkün olan en uzak konuma yerleştirilmelidir. Örneğin; son katmanında 3 elektron bulunan bor atomunun Lewis sembolü;

  • Elektronlar sembolün 4 köşesine, herhangi bir yerinden başlayarak sırayla yerleştirilir. Elektron sayısının 4’ten fazla olduğu durumda noktalar sırayla çiftler halinde yazılmaya başlanır.

İyonların Lewis elektron nokta formülü ve iyonik bağ

İyonlar, Pozitif (+) ya da negatif (-) yükler taşıyan atomlar ve atom gruplarıdır. İyonik bağ ise atomların (metal ve ametal) bir araya gelerek bir bağ kurmasıyla oluşur. İyonların Lewis Sembolleri de atomların Lewis Sembolleri gibi, sahip oldukları elektron sayısı kadar nokta ile ifade edilir. Bu gösterimde iyo yükü mutlaka yazılır. Örneğin; Ca2+ ve Cl- iyonlarının oluşumu ve bu iyonların oluşturduğu kalsiyum klorür (CaCl2) bileşiğinin Lewis formülü;

Her kalsiyum atomu değerlik elektronlarını iki klor atomuna aktardığında, pozitif yüklü kalsiyum iyonları ile negatif yüklü klor iyonları oluşur ve oluşan zıt yüklü iyonlar birbirlerine elektrostatik çekim kuvveti uygulayarak kalsiyum klorür kristalini meydana getirir.

Aynı şekilde, magnezyum (Mg) ile oksijen (O) elementlerinin tepkimesinde, her magnezyum atomu iki elektronunu kaybederek tam dolu bir dış katman elde eder. Bu esnada her bir oksijen atomu da 2 elektron kazanır ve artık var olan zıt yüklü Mg2+ ve O2- iyonları birbirlerini çeker. Oluşan magnezyum oksit bileşiği net yükü sıfır olur.

Sodyum klorür (Na+Cl-/sofra tuzu) oluşmak üzere sodyum ve klor atomları bir araya geldiğinde, her sodyum atomunun bir değerlik elektronu, bir klor atomunun değerlik elektron katmanına aktarılır. Pratik olarak bu katmanlarda yer alan elektronların gösterimi aşağıdaki gibidir;

Oluşan iyonlar, zır yüklü olduğundan birbirlerini elektrositatik çekim kuvvetiyle çekerek sodyum klorür kristali oluşturur. Oluşan kristal sayılamayacak kadar çok sayıda sodyum ve klor iyonlarından oluşur.

Kovalent Bağın Oluşumu ve Lewis elektron nokta formülü

Ametal atomlar, elektron almaya yatkın olduklarından kendi aralarında elektronlarını ortaklaşa kullanırlar. Aynı ya da farklı türde ametalin elektronlarını ortaklaşa kullanmaları sonucu aralarında oluşan bağ kovalent bağdır. Ortaklaşa kullanılan elektronlara her iki atomun proronu da elektrostatik çekim kuvveti uyguladığından atomlar kovalent bağ güçlü bir etkileşimdir.

Ametal atomları değerlik elektronlarını ortaklaşa kullanarak son katmanlarındaki maksimum elektron sayısına ulaşırlar. Ortak kullanılan elektronlar artık atomların ikisine de aittir. Kovalent bağ ile moleküller oluşur. Değerlik elektronlarının kaç tanesinin kovalent bağ oluşturacağını belirlemek için atomların Lewis sembollerinden yararlanılabilir. Örnek olarak; son katmanında 7 elektron bulunan flor atomu (9F), bir elektrona daha sahip olabilirse katman kapasitesini doldurur. Bunun için diğer ametal atomuna ait 1 elektron ortak kullanılabilir.

Kovalent bağda ametal atomların ortaklaşa kullanıldığını belirtmiştik. Lewis sembolünde ortak kullanıma uygun elektron yalnız olandır. Flor atomlarının, kovalent bağlarının lewis gösterimi;

Kovalent bağda ortaklaşa kullanılan elektronlar elektron çiftleri (bağlanma çiftleri veya paylaşılan çiftler) adını alır. Lewis formülünde iki atom arasında kalan her iki nokta, yani ortaklaşa kullanılan her iki elektron bir kimyasal bağı temsil eder. Bu bağ bir çizgi ile de gösterilebilir. Örneğin; Azot ve hidrojen atomlarından oluşan amonyak molekülü; NH3 molekülünde azot atomu üç, her bir hidrojen atomu bir kovalent bağ yapar.

Sonuç olarak azotun hidrojenle oluşturduğu bileşiğin formülü NH3’tür. Her azot atomu sahip olduğu tek elektronları üç hidrojen atomuyla paylaşırarak elektron kapasitesini doldurur.