Quindi hai già visto l’immagine qui sopra, giusto?
Lasciatemi spiegare brevemente l’immagine sopra.
La struttura di Lewis della CO2 ha un atomo di carbonio (C) al centro circondato da due atomi di ossigeno (O). Ci sono 2 doppi legami tra l’atomo di carbonio (C) e ciascun atomo di ossigeno (O). Ci sono 2 coppie solitarie sui due atomi di ossigeno (O).
Se non hai capito nulla dall’immagine sopra della struttura di Lewis della CO2 (anidride carbonica), resta con me e otterrai la spiegazione dettagliata passo passo su come disegnare una struttura di Lewis della CO2 .
Passiamo quindi ai passaggi per disegnare la struttura di Lewis della CO2.
Passaggi per disegnare la struttura di Lewis della CO2
Passaggio 1: trovare il numero totale di elettroni di valenza nella molecola di CO2
Per trovare il numero totale di elettroni di valenza nella molecola di CO2 (anidride carbonica) , prima di tutto è necessario conoscere gli elettroni di valenza presenti nell’atomo di carbonio e nell’atomo di ossigeno.
(Gli elettroni di valenza sono gli elettroni presenti nell’orbita più esterna di qualsiasi atomo.)
Qui ti dirò come trovare facilmente gli elettroni di valenza del carbonio e dell’ossigeno utilizzando una tavola periodica .
Elettroni di valenza totali nella molecola di CO2
→ Elettroni di valenza dati dall’atomo di carbonio:
Il carbonio è un elemento del gruppo 14 della tavola periodica. [1] Pertanto gli elettroni di valenza presenti nel carbonio sono 4 .
Puoi vedere i 4 elettroni di valenza presenti nell’atomo di carbonio come mostrato nell’immagine sopra.
→ Elettroni di valenza dati dall’atomo di ossigeno:
L’ossigeno è un elemento del gruppo 16 della tavola periodica. [2] Pertanto, gli elettroni di valenza presenti nell’ossigeno sono 6 .
Puoi vedere i 6 elettroni di valenza presenti nell’atomo di ossigeno come mostrato nell’immagine sopra.
COSÌ,
Elettroni di valenza totali nella molecola di CO2 = elettroni di valenza donati da 1 atomo di carbonio + elettroni di valenza donati da 2 atomi di ossigeno = 4 + 6(2) = 16 .
Passaggio 2: seleziona l’atomo centrale
Per selezionare l’atomo centrale dobbiamo ricordare che al centro rimane l’atomo meno elettronegativo .
Ora qui la molecola data è CO2 (anidride carbonica) e contiene atomi di carbonio (C) e atomi di ossigeno (O).
Puoi vedere i valori di elettronegatività dell’atomo di carbonio (C) e dell’atomo di ossigeno (O) nella tavola periodica qui sopra.
Se confrontiamo i valori di elettronegatività del carbonio (C) e dell’ossigeno (O), allora l’ atomo di carbonio è meno elettronegativo .
Qui, l’atomo di carbonio (C) è l’atomo centrale e gli atomi di ossigeno (O) sono gli atomi esterni.
Passaggio 3: collega ciascun atomo posizionando una coppia di elettroni tra di loro
Ora, nella molecola di CO2, è necessario posizionare le coppie di elettroni tra l’atomo di carbonio (C) e gli atomi di ossigeno (O).
Ciò indica che il carbonio (C) e l’ossigeno (O) sono legati chimicamente tra loro in una molecola di CO2.
Passaggio 4: rendere stabili gli atomi esterni
In questo passaggio è necessario verificare la stabilità degli atomi esterni.
Qui nel diagramma della molecola di CO2 puoi vedere che gli atomi esterni sono atomi di ossigeno.
Questi atomi di ossigeno esterni formano un ottetto e sono quindi stabili.
Inoltre, nel passaggio 1, abbiamo calcolato il numero totale di elettroni di valenza presenti nella molecola di CO2.
La molecola di CO2 ha un totale di 16 elettroni di valenza e tutti questi elettroni di valenza sono utilizzati nel diagramma di CO2 sopra.
Non ci sono quindi più coppie di elettroni da trattenere sull’atomo centrale.
Quindi ora passiamo al passaggio successivo.
Passaggio 5: controlla l’ottetto sull’atomo centrale. Se non ha ottetto, sposta la coppia solitaria per formare un doppio o triplo legame.
In questo passaggio è necessario verificare se l’atomo di carbonio centrale (C) è stabile o meno.
Per verificare la stabilità dell’atomo di carbonio centrale (C), dobbiamo verificare se forma un ottetto o meno.
Sfortunatamente, qui l’atomo di carbonio non forma un ottetto. Il carbonio ha solo 4 elettroni ed è instabile.
Ora, per rendere stabile questo atomo di carbonio, è necessario spostare la coppia di elettroni dell’atomo di ossigeno esterno in modo che l’atomo di carbonio possa avere 8 elettroni (cioè un ottetto).
Ma dopo aver spostato una coppia di elettroni, l’atomo di carbonio non forma ancora un ottetto poiché ha solo 6 elettroni.
Ancora una volta, dobbiamo spostare una coppia extra di elettroni dall’altro atomo di ossigeno.
Dopo aver spostato questa coppia di elettroni, l’atomo di carbonio centrale riceverà altri 2 elettroni e il suo totale di elettroni diventerà quindi 8.
Nell’immagine sopra puoi vedere che l’atomo di carbonio forma un ottetto.
E quindi l’atomo di carbonio è stabile.
Passiamo ora all’ultimo passaggio per verificare se la struttura di Lewis della CO2 è stabile oppure no.
Passaggio 6: verificare la stabilità della struttura di Lewis
Ora sei arrivato all’ultimo passaggio in cui devi verificare la stabilità della struttura di Lewis della CO2.
La stabilità della struttura di Lewis può essere verificata utilizzando un concetto formale di carica .
In breve, dobbiamo ora trovare la carica formale sia sugli atomi di carbonio (C) che su quelli di ossigeno (O) presenti nella molecola di CO2.
Per calcolare l’imposta formale, è necessario utilizzare la seguente formula:
Carica formale = Elettroni di valenza – (Elettroni di legame)/2 – Elettroni non di legame
Puoi vedere il numero di elettroni di legame e di elettroni non di legame per ciascun atomo di molecola di CO2 nell’immagine qui sotto.
Per l’atomo di carbonio (C):
Elettroni di valenza = 4 (perché il carbonio è nel gruppo 14)
Elettroni di legame = 8
Elettroni non leganti = 0
Per l’atomo di ossigeno (O):
Elettroni di valenza = 6 (perché l’ossigeno è nel gruppo 16)
Elettroni di legame = 4
Elettroni non leganti = 4
| Accusa formale | = | elettroni di valenza | – | (Elettroni leganti)/2 | – | Elettroni non leganti | ||
| VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| OH | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
Dai calcoli sulla carica formale di cui sopra, puoi vedere che l’ atomo di carbonio (C) così come l’atomo di ossigeno (O) hanno carica formale “zero” .
Ciò indica che la struttura di Lewis della CO2 di cui sopra è stabile e non vi sono ulteriori cambiamenti nella struttura di Lewis della CO2 di cui sopra.
Nella struttura puntiforme di Lewis della CO2 sopra, puoi anche rappresentare ciascuna coppia di elettroni di legame (:) come un singolo legame (|). In questo modo otterrai la seguente struttura di Lewis della CO2.
Spero che tu abbia compreso completamente tutti i passaggi precedenti.
Per fare più pratica e comprendere meglio, puoi provare altre strutture di Lewis elencate di seguito.
Prova (o almeno vedi) queste strutture di Lewis per una migliore comprensione: