Генератор структур Льюиса (формул Льюиса)
Введите формулу — CO2, NH4+, SO4 2- — и структура рассчитается сразу: валентные электроны, связи, неподелённые пары, формальные заряды и резонанс. Затем ИИ нарисует её как аккуратную иллюстрацию из учебника, точка в точку.
Или начните с примера
Варианты оформления структуры Льюиса
По одному настоящему результату на каждое оформление, каждый — на другой молекуле. Нажмите на карточку, чтобы применить оформление или перенести её промпт в поле ввода.
Что такое структура Льюиса?
Структура Льюиса (формула Льюиса, электронная формула) показывает, как распределены валентные электроны молекулы или иона: общие электронные пары — чёрточками между символами элементов, неподелённые пары — точками. Это первая модель химической связи в школьном курсе и отправная точка для предсказания формы, полярности и реакционной способности молекулы.
Об этом генераторе структур Льюиса
- Формулу можно написать в любом месте описания — CO2, H2SO4, NH4+, SO4 2-, [NO3]- или SO₄²⁻ — или английское тривиальное название, например ammonia или ozone.
- Структура рассчитывается кодом по правилу октета: подсчёт валентных электронов, скелет вокруг наименее электроотрицательного атома, затем оценка всех сочетаний одинарных, двойных и тройных связей по формальным зарядам.
- Подсчитываются равноценные резонансные структуры; учитываются расширенные октеты (SF6, XeF4, SO4 2-) и неполные (BF3, BeCl2).
- Поддерживаются двухатомные молекулы, молекулы и ионы с одним центральным атомом и с двумя одинаковыми центрами, как C2H4, N2H4 и H2O2; циклы и более длинные цепи генератор отклоняет, а не угадывает.
- Геометрия по теории ОЭПВО (VSEPR), валентный угол и полярность показываются рядом со структурой ещё до генерации — бесплатный калькулятор структур Льюиса прямо в поле ввода.
Как вычислить формальный заряд
Формальный заряд — это заряд, который имел бы атом, если бы каждая связь делилась поровну: число его валентных электронов минус электроны неподелённых пар минус половина электронов его связей. Лучшая структура Льюиса держит формальные заряды как можно ближе к нулю, а отрицательный заряд располагает на самом электроотрицательном атоме.
ФЗ = V − N − B/2
Словами
V — число валентных электронов атома, N — число электронов в его неподелённых парах, B — число электронов в его связях. В угарном газе у углерода 4 − 2 − 6/2 = −1, у кислорода 6 − 2 − 6/2 = +1, а в сумме получается заряд молекулы, 0.
Сумма формальных зарядов всех атомов всегда равна заряду молекулы или иона — быстрая проверка любой структуры.
Как построить структуру Льюиса
Введите формулу
Напишите молекулу или ион в поле — NH3, CO3 2-, XeF4. Рассчитанная структура сразу появится над полем вместе с числом валентных электронов, геометрией и резонансом.
Выберите оформление
Учебник, чёрное на белом, — для рабочих листов и контрольных, цвета элементов — для презентаций, доска — для урока. Оформление меняет только вид, но не связи и не точки.
Сгенерируйте и доработайте
ИИ рисует ровно рассчитанные связи, неподелённые пары и заряды. Продолжайте в чате — все резонансные структуры или другая молекула — и экспортируйте в PNG, SVG или PPTX.
Метод октета по шагам
Каждая структура этого генератора строится по методу из курса общей химии — здесь на примере сульфат-иона, SO4 2-.
| Шаг | Что делаем | Пример SO4 2- |
|---|---|---|
| 1. Считаем валентные электроны | Складываем валентные электроны всех атомов; за каждый отрицательный заряд прибавляем один, за каждый положительный — вычитаем | 6 + 4 × 6 + 2 = 32 |
| 2. Строим скелет | В центр ставим наименее электроотрицательный атом (никогда не H) и соединяем с ним каждый внешний атом одинарной связью | S в центре, четыре связи S–O (8 электронов) |
| 3. Дополняем внешние октеты | Даём каждому внешнему атому неподелённые пары, пока у него не будет 8 электронов (водороду достаточно 2) | По три пары на каждом O (24 электрона) |
| 4. Размещаем остаток | Оставшиеся электроны отдаём центральному атому как неподелённые пары | Остатка нет: 32 − 8 − 24 = 0 |
| 5. Дополняем центральный октет | Если у центра меньше 8 электронов, превращаем внешние неподелённые пары в двойные или тройные связи | У S уже 8 (форма с октетом, S +2) |
| 6. Минимизируем формальные заряды | Выбираем расположение с зарядами, наиболее близкими к нулю; атомам с 3-го периода можно больше 8 электронов | Две двойные связи S=O: S 0, два O −1 |
Именно на шагах 5 и 6 чаще всего ошибаются при рисовании от руки — генератор перебирает все сочетания одинарных, двойных и тройных связей и оставляет вариант с наименьшими формальными зарядами.
Структура Льюиса, структурная формула и геометрия молекулы
Структура Льюиса показывает каждый валентный электрон, структурная формула — только связи, а модель геометрии молекулы (ОЭПВО) — пространственную форму.
| Вопрос | Структура Льюиса | Структурная формула | Геометрия (ОЭПВО) |
|---|---|---|---|
| Неподелённые пары | Показаны точками | Обычно не показаны | Определяют форму; изображаются облаками, если вообще |
| Формальные заряды | На каждом атоме | Только общий заряд | Не показаны |
| Пространственная форма | Нет — плоский 2D-рисунок | Иногда, клиновидными связями | Да, с валентными углами |
| Типичное применение | Подсчёт электронов, формальный заряд, резонанс | Органическая химия, механизмы реакций | Предсказание полярности и углов |
| Чем делают | Этим генератором | Редактором химических структур | Набором моделей или 3D-просмотрщиком |
Генератор рисует структуру Льюиса и указывает рядом геометрию по ОЭПВО и валентный угол; если нужно подписать форму на рисунке, попросите об этом в описании.
Где нужны структуры Льюиса
Структуры Льюиса нужны везде, где важно видеть, где находятся электроны, — на уроках, на экзаменах (включая ЕГЭ) и как первый шаг в предсказании поведения молекулы.
Рабочие листы и контрольные
Чистые и верные структуры для ответов, упражнений и проверочных работ, в чёрно-белом виде, который хорошо копируется.
Слайды лекций
Структуры в цветах элементов, которые читаются с последнего ряда, с формальными зарядами и скобками на своих местах.
Уроки о резонансе и формальном заряде
Равноценные резонансные структуры нитрата, карбоната или озона рядом, соединённые резонансными стрелками.
Предсказание формы и полярности
Структура Льюиса — исходные данные для ОЭПВО: считаем связывающие и неподелённые пары у центрального атома и получаем геометрию и угол.
Вопросы о структурах Льюиса
Как нарисовать структуру Льюиса?
Посчитайте валентные электроны, соедините атомы одинарными связями вокруг наименее электроотрицательного атома, дополните внешние октеты, оставшиеся электроны поставьте на центр, затем образуйте двойные или тройные связи, пока у центра не будет октета. Введите формулу в поле выше, чтобы сразу увидеть рассчитанный результат.
Как найти число валентных электронов?
Сложите валентные электроны всех атомов (для элементов главных подгрупп — номер группы), прибавьте по одному за каждый отрицательный заряд и вычтите по одному за каждый положительный. У CO2 4 + 2 × 6 = 16; у NH4+ 5 + 4 − 1 = 8; у SO4 2- 6 + 24 + 2 = 32.
Какая структура Льюиса у воды (H2O)?
Кислород в центре связан с двумя атомами водорода одинарными связями, на кислороде две неподелённые пары — всего 8 валентных электронов. Молекула угловая, угол H–O–H равен 104,5°.
Как генератор выбирает центральный атом?
В центр ставится наименее электроотрицательный атом, кроме водорода, — углерод раньше азота, сера или фосфор раньше кислорода, никогда не водород и не фтор. У кислородсодержащих кислот, записанных с H впереди, как H2SO4 или HNO3, водород присоединяется к кислороду.
Показывает ли он формальные заряды?
Да — каждый ненулевой формальный заряд рисуется у своего атома, а ионы заключаются в квадратные скобки с общим зарядом справа вверху. Из возможных структур выбирается та, у которой формальные заряды ближе всего к нулю.
Умеет ли он рисовать резонансные структуры?
Да. Он считает равноценные резонансные структуры — 3 у нитрата, 2 у озона, 6 у сульфата — и по умолчанию рисует одну. Напишите «all resonance structures» или «все три резонансные структуры», чтобы получить до трёх рядом, с резонансными стрелками.
А расширенные и неполные октеты?
Учитываются оба случая: атомы с 3-го периода могут иметь больше 8 электронов (PCl5, SF6, XeF4), а бор и бериллий — меньше (у бора в BF3 6 электронов). Если расширенный октет уменьшает формальные заряды, как в SO4 2-, предпросмотр сообщает об этом и называет вариант с октетом.
Какие молекулы он не поддерживает?
Циклы, цепи из трёх и более тяжёлых атомов, полуструктурные формулы вроде CH3OH, C3H8 или C6H6 и ионные соединения вроде NaCl. Такие запросы он отклоняет с понятным сообщением, а не позволяет ИИ угадывать структуру.
Структура Льюиса и электронная формула — одно и то же?
Да — структура Льюиса, формула Льюиса и электронная (электронно-точечная) формула обозначают один и тот же рисунок. В школьных учебниках общие пары иногда рисуют точками, а в структурной формуле их заменяют чёрточками.
Показывает ли он форму молекулы?
Предпросмотр указывает тип по ОЭПВО (AXnEm), геометрию, валентный угол и полярность рядом со структурой. Сам рисунок — плоская структура Льюиса; если нужна подпись формы на рисунке, попросите в описании.
Этот генератор структур Льюиса бесплатный?
Да, начать можно бесплатно — каждый новый аккаунт получает 100 бесплатных кредитов, карта при регистрации не нужна. Рассчитанная структура в предпросмотре ничего не стоит; кредиты тратятся только при генерации рисунка. Ищете ли вы «структура Льюиса онлайн», «построить формулу Льюиса» или «Lewis structure generator» — это одно и то же: на входе формула, на выходе точная структура Льюиса.
Источники
- 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
Продолжить изучение
Другие наши инструменты для схем и руководства к ним.
Постройте свою структуру Льюиса
От формулы до аккуратной структуры Льюиса, как в учебнике, примерно за минуту — каждая связь и точка рассчитаны, рисунок делает ИИ.
Начать