Quindi hai già visto l’immagine qui sopra, giusto?
Lasciatemi spiegare brevemente l’immagine sopra.
La struttura di Lewis CH3COOH (acido acetico) ha un atomo di carbonio (C) al centro circondato da tre atomi di idrogeno (H) e un gruppo COOH. Ci sono tre legami CH e un gruppo funzionale COOH attaccati al carbonio. Ci sono 2 coppie solitarie sui due atomi di ossigeno (O).
Se non hai capito nulla dall’immagine sopra della struttura di Lewis di CH3COOH, resta con me e otterrai la spiegazione dettagliata passo passo su come disegnare una struttura di Lewis di CH3COOH (acido acetico).
Passiamo quindi ai passaggi per disegnare la struttura di Lewis di CH3COOH (acido acetico).
Passaggi per disegnare la struttura di Lewis CH3COOH
Passaggio 1: trovare il numero totale di elettroni di valenza nella molecola CH3COOH
Per trovare il numero totale di elettroni di valenza in una molecola CH3COOH, devi prima conoscere gli elettroni di valenza presenti nell’atomo di carbonio , nell’atomo di idrogeno 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, dell’idrogeno e dell’ossigeno utilizzando una tavola periodica .
Elettroni di valenza totali nella molecola CH3COOH
→ 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 idrogeno:
L’idrogeno è un elemento del gruppo 1 della tavola periodica. [2] Pertanto, l’elettrone di valenza presente nell’idrogeno è 1 .
Puoi vedere che nell’atomo di idrogeno è presente un solo elettrone di valenza, come mostrato nell’immagine sopra.
→ Elettroni di valenza dati dall’atomo di ossigeno:
L’ossigeno è un elemento del gruppo 16 della tavola periodica. [3] 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 CH3COOH = elettroni di valenza donati da 2 atomi di carbonio + elettroni di valenza donati da 4 atomi di idrogeno + elettroni di valenza donati da 2 atomi di ossigeno = 4(2) + 1(4) + 6(2) = 24 .
Passaggio 2: seleziona l’atomo centrale
Per selezionare l’atomo centrale dobbiamo ricordare che al centro rimane l’atomo meno elettronegativo .
(Ricorda: se nella molecola data è presente idrogeno , metti sempre l’idrogeno all’esterno.)
Ora qui la molecola data è CH3COOH e contiene atomi di carbonio (C), atomi di idrogeno (H) e atomi di ossigeno (O).
Quindi secondo la regola dobbiamo tenere fuori l’idrogeno.
Ora 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, gli atomi di carbonio (C) sono l’atomo centrale e l’atomo di ossigeno (O) è l’atomo esterno.
In un altro modo, puoi anche vedere che l’atomo di carbonio è circondato da tre atomi di idrogeno e un gruppo COOH.
Passaggio 3: collega ciascun atomo posizionando una coppia di elettroni tra di loro
Ora, nella molecola CH3COOH, devi inserire le coppie di elettroni tra gli atomi di carbonio (C), ossigeno (O) e idrogeno (H).
Ciò indica che questi atomi sono legati chimicamente tra loro in una molecola CH3COOH.
Passaggio 4: rendere stabili gli atomi esterni
In questo passaggio è necessario verificare la stabilità degli atomi esterni.
Qui nello schizzo della molecola CH3COOH, puoi vedere che gli atomi esterni sono atomi di idrogeno e atomi di ossigeno.
Questi atomi di idrogeno e ossigeno formano rispettivamente un dupletto e un ottetto e sono quindi stabili.
Inoltre, nel passaggio 1, abbiamo calcolato il numero totale di elettroni di valenza presenti nella molecola CH3COOH.
La molecola CH3COOH ha un totale di 24 elettroni di valenza e tutti questi elettroni di valenza sono utilizzati nel diagramma sopra di CH3COOH.
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 gli atomi di carbonio centrali (C) sono stabili o meno.
Per verificare la stabilità degli atomi centrali di carbonio (C), dobbiamo verificare se formano o meno un ottetto.
Sfortunatamente, qui uno degli atomi di carbonio non forma un ottetto. Ha solo 6 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).
Dopo aver spostato questa coppia di elettroni, l’atomo di carbonio otterrà altri 2 elettroni e quindi il suo totale di elettroni diventerà 8.
Nell’immagine sopra puoi vedere che l’atomo di carbonio forma un ottetto perché ha 8 elettroni.
Passiamo ora all’ultimo passaggio per verificare se la struttura di Lewis di CH3COOH 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 di CH3COOH.
La stabilità della struttura di Lewis può essere verificata utilizzando un concetto formale di carica .
In breve, dobbiamo ora trovare la carica formale sugli atomi di carbonio (C), idrogeno (H) e ossigeno (O) presenti nella molecola CH3COOH.
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 della molecola CH3COOH 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 idrogeno (H):
Elettrone di valenza = 1 (perché l’idrogeno è nel gruppo 1)
Elettroni di legame = 2
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 |
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
| OH | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
Dai calcoli sulla carica formale di cui sopra, puoi vedere che gli atomi di carbonio (C), idrogeno (H) e ossigeno (O) hanno carica formale “zero” .
Ciò indica che la struttura di Lewis di CH3COOH di cui sopra è stabile e non vi sono ulteriori cambiamenti nella struttura di CH3COOH di cui sopra.
Nella struttura a punti di Lewis di CH3COOH sopra, puoi anche rappresentare ciascuna coppia di elettroni di legame (:) come un singolo legame (|). In questo modo si otterrà la seguente struttura di Lewis di CH3COOH.
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: