Beste antwoord
Je moet eerst de Lewis-structuur tekenen. We zullen C in het midden plaatsen met een dubbele binding met zuurstof (die 2 alleenstaande paren heeft) en een enkele binding met elk chloor (elk met 3 alleenstaande paren). Je kunt er hier een betere foto van zien:
http://encyclopedia.airliquide.com/Encyc …
I) Terwijl de andere (terminale) atomen alleenstaande paren hebben, zijn er 0 alleenstaande paren op het centrale C-atoom (de vier valentie-elektronen worden allemaal opgenomen in binding)
II) Dat zou 3 zijn aangezien we meerdere bindingen als één tellen en het bindingen heeft met elk van de drie terminale atomen.
III) Dit zou AX3, of trigonale planaire, geometrie zijn.
IV ) De geometrie van het elektronenpaar zou tetraëdrisch zijn aangezien er 4 elektronenparen aanwezig zijn.
Antwoord
Elektronenafstoting. Zoals ladingen zich zoveel mogelijk willen verspreiden.
Beschouw verschillende atomen en alleenstaande paren dus als elektronenwolken die constant van elkaar wegduwen.
Teken de Lewis-puntstructuur en tel alle valentie-elektronen (alleen elektronen in de buitenste schil werken samen)
Merk op dat het centrale atoom de grootste rol speelt bij het bepalen van de vorm van het hele molecuul.
In H2CO ken ik C is het centrale molecuul omdat het de meeste bindingen wil vormen (gebruik periodiek systeem en zie dat C graag 4 enkele bindingen of 2 dubbele bindingen vormt om een volledig stabiel octet te bereiken)
(met periodiek systeem kan ik zien O wil maar 2 enkele bindingen of 1 dubbele binding maken, en H wil maar 1 enkele binding maken om het octet te bereiken) (wederom is C het centrale atoom omdat het de meeste bindingen wil maken)
Dus nu weten we dat C het centrale atoom is, teken de rest van de atomen rond C.
O vereist 2 enkele bindingen of 1 dubbele binding, dus er zijn opties: (O maakt een dubbele binding met C, of O maak s 1 enkele binding met C en 1 enkele binding met H.
Dus ofwel C = O of C-O-H, aangezien beide opties O een volledige valentieschil geven. Als dat niet logisch is, kijk dan naar het periodiek systeem en kijk hoeveel elektronen er nodig is om zuurstof het edelgas te laten bereiken (O zit in groep 6A en edelgassen zitten in groep 8A, dus er zijn nog maar twee elektronen nodig (twee enkele bindingen of een dubbele binding) om een volledige valentieschil te bereiken)
Aangezien deze vraag echter om moleculaire vorm vraagt, ga ik ervan uit dat alle atomen zijn gebonden aan het centrale atoom en dat er geen vertakking is. Dus ik zou C = O tekenen met 2 H elk met een enkele binding met C.
Nu hebben we de ordening van de atomen naar beneden, maar we zijn nog niet klaar omdat we moeten controleren of er een enkele is paren op de C (onthoud dat zowel atomen als alleenstaande paren elektronenafstoting bieden die de vorm bepaalt, dus beide zijn belangrijk. In feite zijn alleenstaande paren dichter bij het centrale atoom, zodat ze meer elektronen afstoten dan omringende atomen naar elkaar toe).
Een snelle controle van het periodiek systeem vertelt me dat C in groep 4A zit en een volledig octet in 8A, dus C vereist 4 enkele bindingen of 2 dubbele bindingen. Dat zou betekenen dat er geen eenzame paren zijn, want C is al tevreden met een volledige schaal. We kunnen echter niet altijd op deze regel vertrouwen omdat veel atomen (vooral verderop in het periodiek systeem het vermogen hebben om octetten te overschrijden).
Wat altijd betrouwbaar zal zijn, is het totale aantal valentie-elektronen te tellen.
Opnieuw vertelt het periodiek u alles wat u moet weten: Groepsnummer = # valentie e-
2 H = 2 (1) = 2e-
1 O = 6e-
1C = 4e-
Voor een totaal van 12 valentie e-.
We kunnen de elektronen in de bindingen aftrekken. Kijk dan wat er overblijft
2 enkele bindingen CH = 2 (2) = 4e-
1 dubbele binding C = O = 1 (4) = 4e-
Er wordt dus rekening gehouden met 8 e-, de 4 e-left moeten alleenstaande paren zijn.
We zorgen er altijd voor dat de omringende atomen een gevulde valentieschil hebben vóór het centrale atoom (omdat het centrale atoom meer dan 8 als dat nodig is).
De 2 H zijn vol met elk 2e- van de enkele binding. O heeft echter maar 4e van de 8 dus de resterende 4e zijn eenzame paren op O. En we hebben nu alle elektronen in rekening gebracht. (Als er meer waren, zouden ze naar het centrale atoom gaan)
We kunnen nu kijken naar de gemaakte Lewis-structuur en de moleculaire vorm bepalen.
Het centrale atoom C heeft 3 atomen en geen eenzame paren. De verste afstand die ze allemaal kunnen afleggen, is als elk atoom 120 graden van elkaar verwijderd is. Dit creëert een trigonale vlakke vorm (je hoeft deze alleen te weten, er valt niet veel te bedenken)
3 partners resulteren ook in sp2-hybridisatie, wat betekent dat CH niet langer alleen een sigma-binding (en) is en C = O is niet langer alleen a (s en p) maar alle bindingen worden sp2.
(Het aantal partners vertelt je de hybridisatie: 1 partner betekent s, 2 betekent s en p dus sp, 3 betekent s en p en p dus sp2, en 4 betekent s en p en p en p dus sp3)
Waarom zouden alle bindingen hybridiseren? Omdat het de laagste energietoestand is die ze kunnen bereiken, wat betekent dat het de meest stabiele is.Dat is wat energie doet en daarom stoten elektronen elkaar af om alle vormen te maken die later de chemie van moleculen bepalen. Het is allemaal om stabiliteit te bereiken.