Wat is de formele lading op elk atoom in CO_2?

Wat is de formele lading op elk atoom in CO_2?
Anonim

Om formele ladingen voor de atomen in het koolstofdioxidemolecuul te bepalen, moet je rekening houden met het feit dat # "CO" _2 # heeft drie resonantiestructuren die er als volgt uitzien:

KANTTEKENING: de werkelijke structuur van het koolstofdioxidemolecuul is een hybride tussen deze drie structuren, maar ik zal je elk van hen afzonderlijk laten zien omdat ik niet wil dat het antwoord te lang wordt.

Het koolstofdioxidemolecuul heeft een totaal van 16 valentie-elektronen - 4 van het koolstofatoom en 6 van elk van de twee zuurstofatomen, die allemaal zijn verrekend in de drie Lewis-structuren hierboven.

De eenvoudigste manier om een formele lading aan een atoom toe te wijzen, is door het aantal valentie-elektronen dat atoom heeft te vergelijken met het aantal elektronen dat het in een molecule "krijgt" - ervan uitgaande dat de bindingselektronen te allen tijde gelijk worden gedeeld, ongeacht elektronegativiteit.

Laten we beginnen met de eerste Lewis-structuur. Koolstofvormen 4 obligaties, wat betekent dat het wordt 4 elektronen - 1 van elke obligatie. Omdat koolstof 4 valentie-elektronen heeft, zal de formele lading ervan zijn nul.

Hetzelfde geldt voor beide zuurstofatomen. Beiden vormen 2 obligaties, wat betekent dat ze krijgen 2 elektronen. Naast deze elektronen hebben ze allebei twee eenzame paren; dit brengt het totale aantal elektronen naar een zuurstofatoom 6 (2 + 4). Omdat zuurstof 6 valentie-elektronen heeft, heeft het a nul formele aanklacht.

Doorgaan naar de tweede Lewis-structuur. Carbon bevindt zich in dezelfde positie als eerder - het vormt 4 obligaties #-># nul formele aanklacht. Er zijn echter dingen veranderd voor de zuurstofatomen. Merk op dat de zuurstof links nu wordt gevormd 3 obligaties met de koolstof en heeft 1 alleenstaand paar in plaats van 2.

Dit betekent dat het zal worden 5 elektronen - 3 van de obligaties en 2 van het alleenstaande paar; nu heeft het één minder elektron dan het "nodig" heeft, d.w.z. één minder dan zijn valentie-elektronen. Dit zal resulteren in een (+1) formele aanklacht.

De zuurstof rechts vormt 1 obligatie met de koolstof en heeft 3 alleenstaande paren, voor een totaal van 7 elektronen; omdat het een meer elektron heeft dan het nodig heeft, heeft het automatisch een (-1) formele aanklacht.

De derde structuur is identiek aan de tweede met betrekking tot formele ladingen, maar deze keer krijgt de zuurstof aan de linkerkant een (-1) formele lading en die aan de rechterkant a (+1) formele aanklacht.