Quindi hai già visto l’immagine qui sopra, giusto?
Lasciatemi spiegare brevemente l’immagine sopra.
La struttura di Lewis HCOOH (o acido formico o CH2O2) ha un atomo di idrogeno (H) attaccato a un gruppo COOH. Ci sono 2 coppie solitarie sui due atomi di ossigeno (O).
Se non hai capito nulla dall’immagine sopra della struttura di Lewis di HCOOH, resta con me e otterrai la spiegazione dettagliata passo passo su come disegnare una struttura di Lewis di HCOOH ( acido formico ).
Passiamo quindi ai passaggi per disegnare la struttura di Lewis di HCOOH (acido formico).
Passaggi per disegnare la struttura di Lewis HCOOH
Passaggio 1: trovare il numero totale di elettroni di valenza nella molecola HCOOH
Per trovare il numero totale di elettroni di valenza in una molecola di HCOOH, devi prima conoscere gli elettroni di valenza presenti nell’atomo di idrogeno , 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 dell’idrogeno, del carbonio e dell’ossigeno utilizzando una tavola periodica.
Elettroni di valenza totali nella molecola HCOOH
→ Elettroni di valenza dati dall’atomo di idrogeno:
L’idrogeno è un elemento del gruppo 1 della tavola periodica. [1] 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 carbonio:
Il carbonio è un elemento del gruppo 14 della tavola periodica. [2] 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. [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 di HCOOH = elettroni di valenza donati da 2 atomi di idrogeno + elettroni di valenza donati da 1 atomo di carbonio + elettroni di valenza donati da 2 atomi di ossigeno = 1(2) + 4 + 6 (2) = 18 .
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 HCOOH e contiene atomi di idrogeno (H), atomi di carbonio (C) 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, l’atomo di carbonio (C) è l’atomo centrale e gli atomi di ossigeno (O) sono gli atomi esterni.
In un altro modo, puoi anche vedere che l’atomo di idrogeno è legato al gruppo funzionale COOH .
Passaggio 3: collega ciascun atomo posizionando una coppia di elettroni tra di loro
Ora, nella molecola HCOOH, è necessario 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 HCOOH.
Passaggio 4: rendere stabili gli atomi esterni
In questo passaggio è necessario verificare la stabilità degli atomi esterni.
Qui nello schizzo della molecola HCOOH, 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 HCOOH.
La molecola di HCOOH ha un totale di 18 elettroni di valenza e tutti questi elettroni di valenza sono utilizzati nel diagramma di HCOOH 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. 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 HCOOH è stabile o meno.
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 HCOOH.
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 HCOOH.
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 HCOOH nell’immagine qui sotto.
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 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 | ||
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
| VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 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 HCOOH di cui sopra è stabile e non vi sono ulteriori cambiamenti nella struttura di HCOOH di cui sopra.
Nella struttura a punti di Lewis di HCOOH 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 HCOOH.
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: