Mikä on muodollinen maksu jokaiselle atomille CO_2: ssa?

Mikä on muodollinen maksu jokaiselle atomille CO_2: ssa?
Anonim

Hiilidioksidimolekyylissä olevien atomien virallisten varausten määrittämiseksi on otettava huomioon, että # "CO" _2 # on kolme resonanssirakennetta, jotka näyttävät tältä:

SIVUHUOMAUTUS: hiilidioksidimolekyylin todellinen rakenne on näiden kolmen rakenteen välinen hybridi, mutta näytän teille jokaisen erillisen, koska en halua vastauksen olevan liian pitkä.

Hiilidioksidimolekyylillä on yhteensä 16 valenssielektronit - 4 hiiliatomista ja 6 molemmista kahdesta happiatomista, jotka kaikki on otettu huomioon edellä mainituissa kolmessa Lewis-rakenteessa.

Helpoin tapa määrittää muodollisen varauksen atomille on verrata valenssielektronien määrää, jotka atomilla on, ja kuinka monta elektronia se "saa" molekyylissä - olettaen, että sidoselektronit jaetaan tasaisesti kaikkialla riippumatta elektronegatiivisuutta.

Aloitetaan ensimmäisestä Lewis-rakenteesta. Hiilimuodot 4 obligaatiota, mikä tarkoittaa sitä 4 elektronia - 1 kustakin sidoksesta. Koska hiilellä on neljä valenssielektronia, sen virallinen maksu on nolla.

Sama pätee molempiin happiatomeihin. Molemmat muodostavat 2 joukkovelkakirjalainaa, mikä tarkoittaa, että he saavat 2 elektronia. Näiden elektronien lisäksi molemmilla on 2 yksinäistä paria; tämä tuo elektronien kokonaismäärän, johon happiatomi pääsee 6 (2 + 4). Koska hapella on 6 valenssielektronia, sillä on a nolla virallista maksua.

Siirtyminen toiseen Lewis-rakenteeseen. Hiili on samassa asemassa kuin aikaisemmin - se muodostaa 4 joukkovelkakirjalainaa #-># nolla virallista maksua. Asiat ovat kuitenkin muuttuneet happiatomien osalta. Huomaa, että happi on vasemmalla 3 joukkolainaa hiilen kanssa ja sillä on 1 yksinäinen pari sijasta 2.

Tämä tarkoittaa sitä, että se tulee 5 elektronia - 3 joukkovelkakirjoista ja 2 yksinäisestä parista; nyt sillä on yksi vähemmän elektronia kuin se "tarvitsee", eli yksi vähemmän kuin sen valenssielektronit. Tämä johtaa a (+1) virallista maksua.

Happea oikeaan muotoon 1 sidos hiilen kanssa ja sillä on 3 yksinäistä paria, yhteensä 7 elektronia; koska sillä on vielä yksi elektroni kuin se tarvitsee, sillä on automaattisesti a (-1) virallista maksua.

Kolmas rakenne on identtinen muodollisten veloitusten suhteen, mutta tällä kertaa vasemmanpuoleinen happi saa a (-1) virallista maksua ja oikealla a (+1) virallista maksua.