Migliore risposta
Dovresti prima disegnare la struttura di Lewis. Metteremo C al centro con un doppio legame con lossigeno (che ha 2 coppie solitarie su di esso) e un singolo legame con ogni cloro (ciascuno con 3 coppie solitarie). Puoi vederne unimmagine migliore qui:
http://encyclopedia.airliquide.com/Encyc …
I) Mentre gli altri atomi (terminali) hanno coppie solitarie, ci sono 0 coppie solitarie sullatomo C centrale (i suoi quattro elettroni di valenza sono tutti assorbiti nel legame)
II) Quello sarebbe 3 poiché contiamo più legami come uno e ha legami con ciascuno dei tre atomi terminali.
III) Questa sarebbe la geometria AX3, o trigonale planare.
IV ) La geometria della coppia di elettroni sarebbe tetraedrica poiché sono presenti 4 coppie di elettroni.
Risposta
Repulsione elettronica. Come se le cariche volessero espandersi il più possibile.
Quindi considera atomi diversi e coppie solitarie come nuvole di elettroni che si allontanano costantemente luna dallaltra.
Disegna la struttura a punti di Lewis e contare tutti gli elettroni di valenza (interagiscono solo gli elettroni nel guscio più esterno)
Nota che latomo centrale gioca il ruolo più importante nel determinare la forma dellintera molecola.
In H2CO, conosco C è la molecola centrale in quanto vuole formare il maggior numero di legami (usa la tavola periodica e vedi che a C piace formare 4 legami singoli o 2 doppi legami per raggiungere un ottetto completamente stabile)
(con tavola periodica posso dire O vuole solo creare 2 legami singoli o 1 doppio legame, e H vuole solo creare 1 legame singolo per raggiungere lottetto) (di nuovo C è latomo centrale perché vuole creare il maggior numero di legami)
Quindi ora sappiamo che C è latomo centrale, disegna il resto degli atomi intorno a C.
O richiede 2 legami singoli o 1 doppio legame quindi ci sono opzioni: (O crea un doppio legame con C, o O fai s 1 legame singolo a C e 1 legame singolo a H.
Quindi o C = O o C-O-H poiché entrambe le opzioni danno a O un guscio di valenza completo. Se ciò non ha senso, guarda la tavola periodica e vedi quanti elettroni impiega lossigeno per raggiungere il gas nobile (O è nel gruppo 6A ei gas nobili sono nel gruppo 8A, quindi ci vogliono solo altri due elettroni (due singoli legami o un doppio legame) per raggiungere un guscio di valenza completo)
Tuttavia, poiché questa domanda richiede una forma molecolare, presumo che tutti gli atomi siano legati allatomo centrale e non ci siano ramificazioni. Quindi disegnerei C = O con 2 H ciascuno con un singolo legame con C.
Ora abbiamo la disposizione degli atomi verso il basso, ma non abbiamo finito perché dobbiamo controllare se cè qualche solitario coppie sulla C (ricorda che sia gli atomi che le coppie solitarie forniscono la repulsione degli elettroni che determina la forma, quindi entrambe sono importanti. Infatti le coppie solitarie sono più vicine allatomo centrale, quindi forniscono più repulsione elettronica rispetto agli atomi circostanti luna con laltra)
Un rapido controllo della tavola periodica mi dice che C è nel gruppo 4A e un ottetto completo è in 8A, quindi C richiede 4 legami singoli o 2 doppi legami. Ciò significherebbe nessuna coppia solitaria poiché C è già soddisfatto di un guscio completo. Tuttavia non possiamo sempre fare affidamento su questa regola perché molti atomi (specialmente più in basso nella tavola periodica hanno la capacità di superare lottetto)
Ciò che sarà sempre affidabile è contare il numero totale di elettroni di valenza.
Di nuovo il periodico ti dice tutto ciò che devi sapere: Numero gruppo = # valence e-
2 H = 2 (1) = 2e-
1 O = 6e-
1C = 4e-
Per un totale di 12 valenza e-.
Possiamo sottrarre gli elettroni nei legami. Quindi guarda cosa resta
2 legami singoli CH = 2 (2) = 4e-
1 doppio legame C = O = 1 (4) = 4e-
Quindi vengono considerate 8 e-, le 4 e- sinistra devono essere coppie solitarie.
Ci assicuriamo sempre che gli atomi circostanti abbiano un guscio di valenza pieno prima dellatomo centrale (perché latomo centrale può richiedere più di 8 se necessario).
Le 2 H sono piene ciascuna con 2e- dal singolo legame. O tuttavia ha solo 4e su 8, quindi le restanti 4e sono coppie solitarie su O. E ora abbiamo considerato tutti gli elettroni. (Se ce ne fosse di più andrebbero sullatomo centrale)
Ora possiamo guardare la struttura di Lewis realizzata e determinare la forma molecolare.
Latomo centrale C ha 3 atomi e niente coppie solitarie. La distanza massima che tutti possono prendere è se ogni atomo è a 120 gradi di distanza luno dallaltro. Questo crea una forma planare trigonale (devi solo conoscerli, non cè molto da capire)
3 partner si traducono anche in ibridazione sp2, il che significa che CH non è più solo un legame sigma (s) e C = O non è più solo a (se p) ma tutti i legami diventano sp2.
(Il numero di partner ti dice libridazione: 1 partner significa s, 2 significa se p quindi sp, 3 significa se p e p così sp2 e 4 significa se p e p e p così sp3)
Perché tutti i legami dovrebbero ibridarsi? Perché è lo stato di energia più basso che possono raggiungere, il che significa che è il più stabile.Questo è ciò che fa lenergia ed è per questo che gli elettroni si respingono a vicenda per creare tutte le forme che successivamente determineranno la chimica delle molecole. È tutto per raggiungere la stabilità.