Mejor respuesta
Primero debe dibujar la estructura de Lewis. Pondremos C en el centro con un doble enlace al oxígeno (que tiene 2 pares solitarios) y un enlace simple a cada cloro (cada uno con 3 pares solitarios). Puede ver una mejor imagen aquí:
http://encyclopedia.airliquide.com/Encyc …
I) Mientras que los otros átomos (terminales) tienen pares solitarios, hay 0 pares solitarios en el átomo de C central (sus cuatro electrones de valencia están todos unidos en enlaces)
II) Eso sería 3 ya que contamos múltiples enlaces como uno y tiene enlaces con cada uno de los tres átomos terminales.
III) Esta sería AX3, o geometría trigonal plana.
IV ) La geometría del par de electrones sería tetraédrica ya que hay 4 pares de electrones presentes.
Respuesta
Repulsión de electrones. Las cargas iguales quieren extenderse tanto como sea posible.
Así que considere diferentes átomos y pares solitarios como nubes de electrones que se alejan constantemente.
Dibuje la estructura de puntos de Lewis y cuente todos los electrones de valencia (solo los electrones en la capa más externa interactúan)
Tenga en cuenta que el átomo central juega el papel más importante en la determinación de la forma de la molécula completa.
En H2CO, sé C es la molécula central, ya que quiere formar la mayor cantidad de enlaces (use la tabla periódica y vea que a C le gusta formar 4 enlaces simples o 2 enlaces dobles para alcanzar el octeto estable completo)
(con la tabla periódica puedo decir O solo quiere hacer 2 enlaces simples o 1 enlace doble, y H solo quiere hacer 1 enlace simple para alcanzar el octeto) (nuevamente C es el átomo central porque quiere crear la mayor cantidad de enlaces)
Entonces ahora sabemos que C es el átomo central, dibuje el resto de los átomos alrededor de C.
O requiere 2 enlaces simples o 1 enlace doble, por lo que hay opciones: (O hace un doble enlace a C, o O haz s 1 enlace sencillo a C y 1 enlace sencillo a H.
Entonces, o C = O o C-O-H como ambas opciones dan a O una capa de valencia completa. Si eso no tiene sentido, mire la tabla periódica y vea cuántos electrones se necesitan para que el oxígeno llegue al gas noble (el O está en el grupo 6A y los gases nobles están en el grupo 8A, por lo que solo se necesitan dos electrones más (dos enlaces simples o un doble enlace) para alcanzar una capa de valencia completa)
Sin embargo, dado que esta pregunta pide la forma molecular, voy a suponer que todos los átomos están unidos al átomo central y no hay ramificaciones. Así que dibujaría C = O con 2 H cada uno con un enlace simple a C.
Ahora tenemos la disposición de los átomos hacia abajo, pero no hemos terminado porque necesitamos verificar si hay alguno pares en el C (recuerde que tanto los átomos como los pares solitarios proporcionan repulsión de electrones que determina la forma, por lo que ambos son importantes. De hecho, los pares solitarios están más cerca del átomo central, por lo que proporcionan más repulsión de electrones que los átomos circundantes entre sí)
Una revisión rápida de la tabla periódica me dice que C está en el grupo 4A y un octeto completo está en 8A, por lo que C requiere 4 enlaces simples o 2 enlaces dobles. Eso significaría que no hay pares solitarios ya que C ya está satisfecho con un caparazón completo. Sin embargo, no siempre podemos confiar en esta regla porque muchos átomos (especialmente más abajo en la tabla periódica tienen la capacidad de exceder el octeto)
Lo que siempre será confiable es contar el número total de electrones de valencia.
De nuevo, el periódico le dice todo lo que necesita saber: Número de grupo = # valencia e-
2 H = 2 (1) = 2e-
1 O = 6e-
1C = 4e-
Para un total de 12 valencia e-.
Podemos restar los electrones en los enlaces. Luego vea lo que queda
2 enlaces simples CH = 2 (2) = 4e-
1 enlace doble C = O = 1 (4) = 4e-
Entonces, se tienen en cuenta 8 e-, los 4 e- de la izquierda deben ser pares solitarios.
Siempre nos aseguramos de que los átomos circundantes tengan una capa de valencia llena antes que el átomo central (porque el átomo central puede tomar más de 8 si es necesario).
Los 2 H están completos y cada uno tiene 2e- del enlace simple. Sin embargo, O solo tiene 4e- de 8, por lo que los 4e restantes- son pares solitarios en O. Y ahora hemos contado todos los electrones. (Si hubiera más, irían al átomo central)
Ahora podemos ver la estructura de Lewis hecha y determinar la forma molecular.
El átomo central C tiene 3 átomos y sin parejas solitarias. La distancia más lejana que todos pueden tomar es si cada átomo está a 120 grados el uno del otro. Esto crea una forma planar trigonal (solo tiene que saber esto, no hay mucho que resolver)
3 socios también dan como resultado una hibridación sp2, lo que significa que CH ya no es solo un enlace sigma y C = O ya no es solo a (s y p), sino que todos y cada uno de los enlaces se convierten en sp2.
(El número de socios le indica la hibridación: 1 socio significa s, 2 significa s y p entonces sp, 3 significa s y p y p así que sp2, y 4 significa s y p y p y p así que sp3)
¿Por qué se hibridan todos los enlaces? Debido a que es el estado de energía más bajo que pueden lograr, lo que significa que es el más estable.Eso es lo que hace la energía y por eso los electrones se repelen para formar todas las formas que luego determinan la química de las moléculas. Todo es por el bien de alcanzar la estabilidad.