Hva er den formelle ladningen på hvert atom i CO_2?

Hva er den formelle ladningen på hvert atom i CO_2?
Anonim

For å bestemme formelle kostnader for atomene i karbondioksidmolekylet må du ta hensyn til det faktum at # "CO" _2 # har tre resonansstrukturer som ser slik ut:

SIDE NOTE: Den faktiske strukturen av karbondioksidmolekylet er en hybrid mellom disse tre strukturene, men jeg vil bare vise deg hver av dem atskilt fordi jeg ikke vil at svaret blir for lenge.

Karbondioksidmolekylet har totalt 16 valenselektroner - 4 fra karbonatomet og 6 fra hver av de to oksygenatomer, som alle er regnskapsført i de tre Lewis-strukturer ovenfor.

Den enkleste måten å tildele en formell ladning på et atom er å sammenligne antall valenselektroner som atom har med hvor mange elektroner det "blir" i et molekyl - forutsatt at obligasjonselektroner deles likt til enhver tid uansett elektro.

La oss starte med den første Lewis-strukturen. Karbonformer 4 obligasjoner, som betyr at det blir 4 elektroner - 1 fra hver obligasjon. Siden karbon har 4 valenselektroner, vil dens formelle ladning være null.

Det samme gjelder både oksygenatomer. Begge formene 2 obligasjoner, som betyr at de får 2 elektroner. I tillegg til disse elektronene har de begge to lone par; dette bringer det totale antallet elektroner som et oksygenatom kommer til 6 (2 + 4). Siden oksygen har 6 valenselektroner, vil det ha a null formell avgift.

Fortsett videre til den andre Lewis-strukturen. Karbon er i samme posisjon det var tidligere - det danner 4 obligasjoner #-># null formell avgift. Imidlertid har ting forandret seg for oksygenatomer. Legg merke til at oksygen til venstre nå danner 3 obligasjoner med karbon og har 1 lone par i stedet for 2.

Dette betyr at det vil få 5 elektroner - 3 fra obligasjonene og 2 fra det ensomme paret; nå har den en mindre elektron enn den "trenger", det vil si en mindre enn dens valenselektroner. Dette vil resultere i a (+1) formell avgift.

Oksygen til høyre danner 1 obligasjon med karbon og har 3 ensomme par, for totalt 7 elektroner; siden den har en ekstra elektron enn den trenger, vil den automatisk ha en (-1) formell avgift.

Den tredje strukturen er identisk med den andre med hensyn til formelle ladninger, men denne gangen vil oksygen til venstre få en (-1) formell avgift og den til høyre a (+1) formell avgift.