Lewis-Formel Generator: Lewis-Strukturen zeichnen
Summenformel eintippen — CO2, NH4+, SO4 2- — und die Struktur wird sofort berechnet: Valenzelektronen, Bindungen, freie Elektronenpaare, Formalladungen und Mesomerie. Die KI zeichnet sie dann als saubere Lehrbuchabbildung, Punkt für Punkt.
Oder mit einem Beispiel starten
Darstellungen der Lewis-Formel
Ein echtes Ergebnis pro Darstellung, jeweils mit einem anderen Molekül — Karte anklicken, um die Darstellung zu übernehmen, oder ihren Prompt in das Eingabefeld holen.
Was ist eine Lewis-Formel?
Eine Lewis-Formel (Lewis-Struktur, Valenzstrichformel, Elektronenformel) zeigt, wie die Valenzelektronen eines Moleküls oder Ions verteilt sind: bindende Elektronenpaare als Striche zwischen den Elementsymbolen, freie Elektronenpaare als Punkte oder Striche am Atom. Sie ist das erste Bindungsmodell im Chemieunterricht und der Ausgangspunkt, um Molekülgestalt, Polarität und Reaktivität vorherzusagen.
Über diesen Lewis-Formel-Generator
- Formel irgendwo in die Beschreibung schreiben — CO2, H2SO4, NH4+, SO4 2-, [NO3]- oder SO₄²⁻ — oder einen englischen Trivialnamen wie ammonia oder ozone.
- Die Struktur wird per Code nach der Oktettmethode berechnet: Valenzelektronen zählen, Gerüst um das am wenigsten elektronegative Atom bauen, dann jede Verteilung von Einfach-, Doppel- und Dreifachbindungen nach Formalladung bewerten.
- Gleichwertige mesomere Grenzformeln werden gezählt; erweiterte Oktette (SF6, XeF4, SO4 2-) und unvollständige (BF3, BeCl2) werden berücksichtigt.
- Abgedeckt sind zweiatomige Moleküle, Moleküle und Ionen mit einem Zentralatom sowie zwei gleiche Zentren wie C2H4, N2H4 und H2O2; Ringe und längere Ketten werden abgelehnt statt geraten.
- VSEPR-Geometrie, Bindungswinkel und Polarität stehen neben der Struktur, bevor irgendetwas erzeugt wird — ein kostenloser Lewis-Rechner direkt im Eingabefeld.
So wird die Formalladung berechnet
Die Formalladung ist die Ladung, die ein Atom hätte, wenn jede Bindung gleichmäßig geteilt wäre: seine Valenzelektronen minus die Elektronen in freien Paaren minus die Hälfte der Bindungselektronen. Die beste Lewis-Formel hält die Formalladungen möglichst nahe bei null und setzt eine negative Ladung auf das elektronegativste Atom.
FL = V − N − B/2
In Worten
V ist die Zahl der Valenzelektronen des Atoms, N die Zahl der Elektronen in seinen freien Paaren und B die Zahl der Elektronen in seinen Bindungen. Im Kohlenstoffmonoxid hat Kohlenstoff 4 − 2 − 6/2 = −1 und Sauerstoff 6 − 2 − 6/2 = +1; zusammen ergibt das die Ladung des Moleküls, 0.
Die Formalladungen aller Atome ergeben zusammen immer die Ladung des Moleküls oder Ions — eine schnelle Kontrolle für jede Struktur.
So zeichnet man eine Lewis-Formel
Formel eingeben
Molekül oder Ion ins Feld schreiben — NH3, CO3 2-, XeF4. Die berechnete Struktur erscheint sofort über dem Feld, mit Zahl der Valenzelektronen, Geometrie und Mesomerie.
Darstellung wählen
Lehrbuch schwarz auf weiß für Arbeitsblätter und Klausuren, Elementfarben für Folien, Tafel für den Unterricht. Die Darstellung ändert das Aussehen, nie eine Bindung oder einen Punkt.
Erzeugen und verfeinern
Die KI zeichnet genau die berechneten Bindungen, freien Elektronenpaare und Ladungen. Im Chat weiter bearbeiten — alle Grenzformeln oder ein anderes Molekül anfordern — und als PNG, SVG oder PPTX exportieren.
Die Oktettmethode Schritt für Schritt
Jede Struktur dieses Generators folgt der Methode aus dem Chemieunterricht — hier angewendet auf das Sulfat-Ion, SO4 2-.
| Schritt | Was man tut | Beispiel SO4 2- |
|---|---|---|
| 1. Valenzelektronen zählen | Valenzelektronen aller Atome addieren; pro negativer Ladung eins dazu, pro positiver Ladung eins abziehen | 6 + 4 × 6 + 2 = 32 |
| 2. Gerüst aufbauen | Das am wenigsten elektronegative Atom in die Mitte (nie H) und jedes äußere Atom mit einer Einfachbindung anschließen | S in der Mitte, vier S–O-Bindungen (8 Elektronen) |
| 3. Äußere Oktette füllen | Jedes äußere Atom erhält freie Paare, bis es 8 Elektronen hat (H braucht nur 2) | Drei freie Paare an jedem O (24 Elektronen) |
| 4. Rest verteilen | Übrige Elektronen kommen als freie Paare an das Zentralatom | Kein Rest: 32 − 8 − 24 = 0 |
| 5. Zentrales Oktett vervollständigen | Hat das Zentrum weniger als 8, freie Paare außen zu Doppel- oder Dreifachbindungen umklappen | S hat bereits 8 (Oktett-Formel, S +2) |
| 6. Formalladungen minimieren | Die Verteilung mit Formalladungen möglichst nahe null bevorzugen; ab der 3. Periode sind mehr als 8 erlaubt | Zwei S=O-Doppelbindungen: S 0, zwei O −1 |
Bei den Schritten 5 und 6 passieren von Hand die meisten Fehler — dieser Generator bewertet jede Verteilung von Einfach-, Doppel- und Dreifachbindungen und behält die mit den kleinsten Formalladungen.
Lewis-Formel vs. Strukturformel vs. Molekülgeometrie
Eine Lewis-Formel zeigt jedes Valenzelektron, eine Strukturformel nur die Bindungen, ein Modell der Molekülgeometrie (VSEPR) die räumliche Gestalt.
| Frage | Lewis-Formel | Strukturformel | Molekülgeometrie (VSEPR) |
|---|---|---|---|
| Freie Elektronenpaare | Als Punkte oder Striche gezeigt | Meist weggelassen | Bestimmen die Gestalt mit; höchstens als Keulen gezeichnet |
| Formalladungen | An jedem Atom | Nur Gesamtladungen | Nicht gezeigt |
| Räumliche Gestalt | Nicht gezeigt — flache 2D-Zeichnung | Teils, mit Keil- und Strichbindungen | Gezeigt, mit Bindungswinkeln |
| Typischer Einsatz | Elektronen zählen, Formalladung, Mesomerie | Organische Chemie, Reaktionsschemata | Polarität und Bindungswinkel vorhersagen |
| Erstellt mit | Diesem Generator | Einem Struktur-Editor | Molekülbaukasten oder 3D-Viewer |
Der Generator zeichnet die Lewis-Formel und nennt daneben VSEPR-Geometrie und Bindungswinkel; soll die Gestalt auf der Abbildung stehen, bitte in der Beschreibung angeben.
Wofür Lewis-Formeln gebraucht werden
Lewis-Formeln braucht man überall dort, wo man sehen muss, wo die Elektronen sind — im Unterricht, in Klausuren und als erster Schritt, um das Verhalten eines Moleküls vorherzusagen.
Arbeitsblätter und Klausuren
Saubere, korrekte Strukturen für Lösungsblätter, Übungen und Tests, schwarz-weiß und gut kopierbar.
Vorlesungsfolien
Strukturen in Elementfarben, die auch aus der letzten Reihe lesbar sind, mit Formalladungen und Klammern an der richtigen Stelle.
Mesomerie und Formalladung im Unterricht
Die gleichwertigen Grenzformeln von Nitrat, Carbonat oder Ozon nebeneinander, verbunden durch Mesomeriepfeile.
Gestalt und Polarität vorhersagen
Die Lewis-Formel ist die Grundlage des VSEPR-Modells: bindende und freie Paare am Zentralatom zählen, daraus folgen Geometrie und Bindungswinkel.
Fragen zur Lewis-Formel
Wie zeichnet man eine Lewis-Formel?
Valenzelektronen zählen, die Atome mit Einfachbindungen um das am wenigsten elektronegative Atom verbinden, die äußeren Oktette füllen, übrige Elektronen ans Zentrum setzen und dann Doppel- oder Dreifachbindungen bilden, bis das Zentrum ein Oktett hat. Geben Sie oben eine Formel ein, um das Ergebnis sofort berechnet zu sehen.
Wie bestimmt man die Anzahl der Valenzelektronen?
Valenzelektronen aller Atome addieren (bei Hauptgruppenelementen die Hauptgruppennummer), dann pro negativer Ladung eins dazuzählen und pro positiver Ladung eins abziehen. CO2 hat 4 + 2 × 6 = 16, NH4+ hat 5 + 4 − 1 = 8, SO4 2- hat 6 + 24 + 2 = 32.
Wie sieht die Lewis-Formel von Wasser (H2O) aus?
Sauerstoff in der Mitte, mit zwei Wasserstoffatomen durch Einfachbindungen verbunden, dazu zwei freie Elektronenpaare am Sauerstoff — insgesamt 8 Valenzelektronen. Das Molekül ist gewinkelt, mit einem H–O–H-Winkel von 104,5°.
Wie wählt der Generator das Zentralatom?
Er setzt das am wenigsten elektronegative Atom außer Wasserstoff in die Mitte — Kohlenstoff vor Stickstoff, Schwefel oder Phosphor vor Sauerstoff, nie Wasserstoff oder Fluor. Sauerstoffsäuren, die mit H beginnen, etwa H2SO4 oder HNO3, erhalten ihre Wasserstoffatome am Sauerstoff.
Zeigt er Formalladungen?
Ja — jede Formalladung ungleich null steht am jeweiligen Atom, und Ionen werden in eckige Klammern mit der Gesamtladung oben rechts gesetzt. Unter den möglichen Strukturen gewinnt die mit den Formalladungen am nächsten bei null.
Kann er mesomere Grenzformeln zeichnen?
Ja. Er zählt die gleichwertigen Grenzformeln — 3 für Nitrat, 2 für Ozon, 6 für Sulfat — und zeichnet standardmäßig eine davon. Mit „all resonance structures“ oder „alle drei Grenzformeln“ in der Beschreibung erscheinen bis zu drei nebeneinander, mit Mesomeriepfeilen.
Was ist mit erweiterten oder unvollständigen Oktetts?
Beides wird berücksichtigt: Atome ab der 3. Periode können mehr als 8 Elektronen tragen (PCl5, SF6, XeF4), Bor und Beryllium weniger (BF3 hat 6 um das Bor). Senkt ein erweitertes Oktett die Formalladungen, wie bei SO4 2-, sagt die Vorschau das und nennt die reine Oktett-Alternative.
Welche Moleküle kann er nicht?
Ringe, Ketten aus drei oder mehr schweren Atomen, Halbstrukturformeln wie CH3OH, C3H8 oder C6H6 sowie Ionenverbindungen wie NaCl. Diese lehnt er mit einer klaren Meldung ab, statt die KI eine Struktur raten zu lassen.
Ist eine Lewis-Formel dasselbe wie eine Valenzstrichformel?
Ja — Lewis-Formel, Lewis-Struktur, Valenzstrichformel und Elektronenformel bezeichnen dieselbe Zeichnung. Freie Elektronenpaare werden im deutschsprachigen Unterricht oft als Striche statt als Punktpaare gezeichnet; beide Schreibweisen bedeuten dasselbe.
Zeigt er die Molekülgestalt?
Die Vorschau nennt neben der Struktur VSEPR-Klasse, Molekülgeometrie, Bindungswinkel und Polarität. Die Abbildung selbst ist die flache Lewis-Formel; soll die Geometrie darauf stehen, bitte in der Beschreibung angeben.
Ist dieser Lewis-Formel-Generator kostenlos?
Ja, zum Start — jedes neue Konto erhält 100 Gratis-Credits, eine Karte ist für die Anmeldung nicht nötig. Die berechnete Struktur in der Vorschau kostet nichts; Credits werden erst beim Erzeugen der Abbildung verbraucht. Ob Sie „Lewis-Formel zeichnen“, „Lewis-Struktur erstellen“ oder „Lewis Structure Generator“ suchen: gemeint ist dasselbe — Formel rein, exakte Lewis-Formel raus.
Quellen
- 7.3 Lewis Symbols and Structures — OpenStax Chemistry 2e
- 7.4 Formal Charges and Resonance — OpenStax Chemistry 2e
- Lewis formula (electron dot or Lewis structure) — IUPAC Gold Book
Mehr entdecken
Unsere übrigen Diagramm-Werkzeuge und die Anleitungen dazu.
Lewis-Formel zeichnen
Von der Summenformel zur sauberen Lehrbuch-Lewis-Formel in etwa einer Minute — jede Bindung und jeder Punkt berechnet, die Zeichnung übernimmt die KI.
Jetzt zeichnen