すべての原子が完全なオクテットを持ち、全員が満足しているのに、なぜCO3の電荷が-2になるのですか?


ベストアンサー

各要素の電子配置に注意してください。つまり、1つの炭素原子と3つの酸素原子です。炭素原子には4つの価電子があり、酸素原子には6つの価電子があります。

炭素が3つの価電子と結合すると、その電子の2つを1つは酸素原子で、他の2つは残りの酸素原子のそれぞれです。炭素原子のすべての電子が結合形成に関与しています。炭素原子は完全に満たされたオクテットを持っています。酸素原子についても同じように数えましょう。

1つの酸素原子は炭素原子と2つの電子を共有し、残りの4つの電子があります(つまり、結合の形成には関与していません)。また、炭素から2つの電子を受け取るため、周囲の電子の総数は2(炭素原子と共有)+2(炭素原子から)+4(残りの残り)= 8になります。これで、オクテットは完成しました。

他の2つの酸素は、それらの原子価電子から1つの電子のみを共有しているため、炭素原子からも1つの電子を受け取ります。それぞれの周りの電子の総数は、1(結合に参加している自分自身)+ 1(炭素から受け取った)+ 5(非共有電子)= 7です。

したがって、全体として、炭素原子と1つが表示されます。 3つの酸素原子のうちの1つは完全にオクテットを満たしていますが、他の2つの酸素原子は1つの電子だけに欠けています。 したがって、それぞれ1つの電子を受け取ることができ、これら2つの電子を受け取ると、受け取る電子の総数は2になります。したがって、炭酸塩分子には-2の電荷があります。

回答

原子の全体的な電荷は、電子の総数-プロトンの総数に基づいています。 。ほとんどの原子は、電子を失ったり、獲得したりしたときにのみ完全なオクテットを持ちます。そのため、元素はイオンを形成する傾向があります。たとえば、鉄を例にとると、酸化鉄の生成がよく見られる理由は、酸素が鉄から電子を取り除き、完全なオクテットを持つことができるためです。

画像 酸化鉄 は、鉄が酸素に電子をあきらめることによって完全なオクテットを取得する方法を示しています

、電子を数えます。通常、炭素には4つの価電子があり、酸素には6つの価電子があります。これは、原子が完全に電荷バランスされている場合、次のようになる必要があることを意味します。

4 \ \ text {炭素からの電子} + 3 \ times 6 \ \ text {酸素からの電子} = 22 \ \ text {electrons total}

ここで、実際に図にある電子の数を数えます。24個の電子があります。 24個の電子は電荷中性CO3複合体の2倍多いため、電荷は-2になります(電子の電荷はマイナスになります)。

図に表示される2つの余分な電子は、Na原子に由来する可能性があります以前にCO3分子(炭酸ナトリウム)と結合していたもの:

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