Aký je formálny poplatok za každý atóm v CO_2?

Aký je formálny poplatok za každý atóm v CO_2?
Anonim

Aby bolo možné určiť formálne poplatky za atómy v molekule oxidu uhličitého, musíte vziať do úvahy skutočnosť, že # "CO" _2 # má tri rezonančné štruktúry, ktoré vyzerajú takto:

POZNÁMKA: skutočná štruktúra molekuly oxidu uhličitého je hybrid medzi týmito tromi štruktúrami, ale ukážem vám, že každá z nich je oddelená, pretože nechcem, aby bola odpoveď príliš dlhá.

Molekula oxidu uhličitého má celkom 16 valenčné elektróny - 4 z atómu uhlíka a 6 z každého z dvoch atómov kyslíka, z ktorých všetky sú zahrnuté v troch vyššie uvedených štruktúrach Lewis.

Najjednoduchší spôsob, ako priradiť formálny náboj na atóme, je porovnať počet valenčných elektrónov, ktoré má atóm s počtom elektrónov, ktoré „dostane“ v molekule - za predpokladu, že väzbové elektróny sú zdieľané rovnomerne vždy a bez ohľadu na to electronegativity.

Začnime s prvou Lewisovou štruktúrou. Uhlíkové formy 4 dlhopisov, čo znamená, že sa dostane 4 elektróny - 1 z každej väzby. Keďže uhlík má 4 valenčné elektróny, jeho formálny náboj bude nula.

To isté platí pre obidva atómy kyslíka. Obaja tvoria 2 dlhopisov, čo znamená, že sa dostanú 2 elektróny, Okrem týchto elektrónov majú obidva dvojice dvojíc; to prináša celkový počet elektrónov, ku ktorým sa dostane atóm kyslíka 6 (2 + 4). Keďže kyslík má 6 valenčných elektrónov, bude mať a nula formálny poplatok.

Prechod na druhú Lewisovu štruktúru. Uhlík je v rovnakej polohe ako predtým - tvorí 4 dlhopisy #-># nula formálny poplatok. V prípade atómov kyslíka sa však veci zmenili. Všimnite si, že kyslík na ľavej strane sa tvorí 3 dlhopisov s uhlíkom a má 1 osamelý pár namiesto 2.

To znamená, že sa dostane 5 elektrónov - 3 z väzieb a 2 z jedného páru; teraz má o jedno menej elektrónu, než je „potrebné“, t.j. o jeden menej ako jeho valenčné elektróny. Výsledkom bude a (+1) formálny poplatok.

Kyslík v správnych formách 1 väzba s uhlíkom a má 3 samostatné páry, pre celkový počet 7 elektrónov; pretože má ešte jeden elektrón, ktorý potrebuje, automaticky bude mať (-1) formálny poplatok.

Tretia štruktúra je identická s druhou, pokiaľ ide o formálne obvinenia, ale tentoraz sa kyslík na ľavej strane dostane (-1) formálny poplatok a ten na pravej strane a (+1) formálny poplatok.