Legjobb válasz
Először meg kell rajzolnia a Lewis-struktúrát. A C-t középpontba helyezzük, kettős kötéssel az oxigénhez (amelyen 2 magányos pár van), és minden egyes klórhoz egyszeres kötéssel (mindegyik 3 magányos párral). Jobb képet itt láthat:
http://encyclopedia.airliquide.com/Encyc …
I) Míg a többi (terminális) atomnak egyedülálló párja van, addig a központi C atomon 0 magányos pár található (négy vegyértékelektronját mind összekapcsolják)
II) Ez 3 lenne, mivel több kötést egynek számítunk, és a három terminális atom mindegyikéhez kötődik.
III) Ez az AX3 vagy trigonális sík geometria lenne.
IV ) Az elektronpár geometria tetraéderes lenne, mivel 4 elektronpár van jelen.
Válasz
Elektron taszítás. Mint a töltések a lehető legnagyobb mértékben el akarnak terjedni.
Tehát a különböző atomokat és magányos párokat tekintsük elektronfelhőknek, amelyek folyamatosan távolodnak egymástól.
Rajzolja meg a Lewis pontszerkezetet és számlálja meg az összes vegyértékelektront (csak a legkülső héjban lévő elektronok lépnek kölcsönhatásba)
Ne feledje, hogy a központi atom játszik a legnagyobb szerepet az egész molekula alakjának meghatározásában.
H2CO-ban ismerem a központi molekula, mivel a legtöbb kötést akarja kialakítani (használja a periódusos táblázatot, és nézze meg, hogy C 4 egyszeres vagy 2 kettős kötést szeret kialakítani a teljes stabil oktett eléréséhez)
(a periódusos rendszerrel meg tudom mondani O csak 2 egyszeres kötést vagy 1 kettős kötést akar létrehozni, H pedig csak 1 egyszeres kötést akar létrehozni az oktett eléréséhez) (ismét C a központi atom, mert a legtöbb kötést akarja létrehozni)
Tehát most már tudjuk, hogy C a központi atom, húzzuk a többi atomot C köré.
O-hoz 2 egyszeres kötés vagy 1 kettős kötés szükséges, így lehetőségek vannak: (vagy O kettős kötést köt C-hez, vagy Ó gyártmány s 1 egyszeres kötés C-hez és 1 egyszeres kötés H-hez.
Tehát vagy C = O, vagy C-O-H, mivel mindkét opció O-nak teljes vegyértékű héjat ad. Ha ennek nincs értelme, nézze meg a periódusos táblázatot, és nézze meg, hány elektronra van szükség ahhoz, hogy az oxigén elérje a nemesgázt (O a 6A csoportba tartozik, a nemesgázok pedig a 8A csoportba, így csak még két elektronra van szükség (két egyszeres kötés vagy egy kettős kötés) a teljes vegyértékű héj eléréséhez)
Mivel azonban ez a kérdés molekuláris alakot kér, feltételezem, hogy az összes atom a központi atomhoz van kötve, és nincs elágazás. Tehát C = O-t rajzolnék 2 H-val, amelyek mindegyikének egyetlen kötése van C-vel.
Most az atomok elrendezése lent van, de még nem értünk véget, mert ellenőriznünk kell, van-e magányos párok a C-n (ne feledje, hogy mind az atomok, mind pedig a magányos párok elektron-taszítást biztosítanak, amely meghatározza az alakot, így mindkettő fontos. Valójában a magányos párok közelebb vannak a központi atomhoz, így több elektron-taszítást biztosítanak, mint a környező atomok egymásnak)
A periódusos rendszer gyors ellenőrzése azt mondja nekem, hogy C a 4A csoportba tartozik, a teljes oktett pedig 8A-ba, így C-hez 4 egyszeres vagy 2 kettős kötésre van szükség. Ez azt jelentené, hogy nincsenek magányos párok, mivel C már elégedett egy teljes héjjal. Azonban nem mindig támaszkodhatunk erre a szabályra, mert sok atom (főleg a lenti periódusos rendszer képes meghaladni az oktettet)
A megbízhatóság mindig az, hogy megszámoljuk a vegyérték elektronok teljes számát.
A periodika ismét elmond mindent, amit tudnia kell: Csoport száma = # vegyérték e-
2 H = 2 (1) = 2e-
1 O = 6e-
1C = 4e-
Összesen 12 vegyértékű e-.
Kivonhatjuk a kötésekben lévő elektronokat. Ezután nézze meg, mi maradt
2 egyszeres kötés CH = 2 (2) = 4e-
1 kettős kötés C = O = 1 (4) = 4e-
Tehát 8 e-vel számolunk, a 4 e-balnak magányos párnak kell lennie.
Mindig ügyeljünk arra, hogy a környező atomok kitöltött vegyértékű héjjal rendelkezzenek a központi atom előtt (mert a központi atom többre is képes, mint 8, ha szükséges).
A 2 H teljes, mindegyiknek van 2e-je az egyszeres kötéstől. Az O-nak azonban csak 4e van a 8-ból, így a fennmaradó 4e- magányos párok az O-n. És most elszámoltuk az összes elektront. (Ha lenne még több, a központi atomra kerülnének)
Most megnézhetjük a Lewis felépítését és meghatározhatjuk a molekula alakját.
A C központi atomnak 3 atomja van és nincsenek magányos párok. A legtávolabbi távolságot mindannyian megtehetik, ha minden atom 120 fokos távolságra van egymástól. Ez létrehoz egy trigonális sík alakot (ezeket csak tudnia kell, nincs sok kitalálandó).
A 3 partner sp2 hibridizációt is eredményez, vagyis a CH már nem csak szigma kötés (ek) és C = O már nem csak egy (s és p), hanem minden kötés sp2-vé válik.
(A partnerek száma megmondja a hibridizációt: 1 partner s-t, 2 s-t és p-t jelent sp, 3 jelentése s, p és p, tehát sp2, 4 pedig s, p, p és p, így sp3)
Miért hibridizálódna az összes kötés? Mivel ez a legalacsonyabb energiaállapot, amit elérhetnek, vagyis a legstabilabb.Ezt teszi az energia, és ezért az elektronok taszítják egymást, hogy megalkossák azokat az alakzatokat, amelyek később meghatározzák a molekulák kémiáját. Mindez a stabilitás elérése érdekében szól.