Najlepsza odpowiedź
Najpierw należy narysować strukturę Lewisa. Umieścimy C w środku z podwójnym wiązaniem z tlenem (który ma 2 samotne pary na nim) i pojedynczym wiązaniem z każdym chlorem (każdy z 3 wolnymi parami). Możesz zobaczyć jego lepsze zdjęcie tutaj:
http://encyclopedia.airliquide.com/Encyc …
I) Podczas gdy inne (końcowe) atomy mają samotne pary, jest 0 samotnych par na centralnym atomie C (jego cztery elektrony walencyjne są zajęte w wiązaniu)
II) To byłoby 3, ponieważ liczymy wiele wiązań jako jedno i ma wiązania z każdym z trzech końcowych atomów.
III) Byłoby to AX3 lub trójkątna płaska geometria.
IV ) Geometria par elektronów byłaby tetraedryczna, ponieważ obecne są 4 pary elektronów.
Odpowiedź
Odpychanie elektronów. Podobnie jak ładunki chcą jak najbardziej rozproszyć się.
Rozważ więc różne atomy i samotne pary jako chmury elektronów, które nieustannie odsuwają się od siebie.
Narysuj strukturę kropek Lewisa i policz wszystkie elektrony walencyjne (oddziałują tylko elektrony w zewnętrznej powłoce)
Zauważ, że centralny atom odgrywa największą rolę w określaniu kształtu całej cząsteczki.
W H2CO znam C jest centralną cząsteczką, ponieważ chce utworzyć najwięcej wiązań (użyj układu okresowego i zobacz, że C lubi tworzyć 4 pojedyncze wiązania lub 2 podwójne wiązania, aby osiągnąć w pełni stabilny oktet)
(z układem okresowym, który mogę powiedzieć O chce tylko utworzyć 2 pojedyncze wiązania lub 1 podwójne wiązanie, a H chce tylko 1 pojedyncze wiązanie, aby osiągnąć oktet (ponownie C jest atomem centralnym, ponieważ chce utworzyć najwięcej wiązań)
Więc teraz wiemy, że C jest centralnym atomem, narysuj resztę atomów wokół C.
O wymaga 2 pojedynczych wiązań lub 1 podwójnego wiązania, więc są opcje: (albo O tworzy podwójne wiązanie do C, albo O, zrób s 1 wiązanie pojedyncze do C i 1 wiązanie pojedyncze do H.
Zatem albo C = O, albo C-O-H, ponieważ obie opcje dają O pełną powłokę walencyjną. Jeśli to nie ma sensu, spójrz na układ okresowy i zobacz, ile elektronów potrzeba, aby tlen dotarł do gazu szlachetnego (O jest w grupie 6A, a gazy szlachetne w grupie 8A, więc potrzeba tylko dwóch elektronów więcej (dwa pojedyncze wiązania lub jedno wiązanie podwójne), aby osiągnąć pełną powłokę walencyjną)
Ponieważ jednak to pytanie dotyczy kształtu cząsteczki, zamierzam założyć, że wszystkie atomy są związane z atomem centralnym i nie ma rozgałęzień. Więc narysowałbym C = O z 2 H każdy z pojedynczym wiązaniem do C.
Teraz mamy ułożenie atomów w dół, ale nie skończyliśmy, ponieważ musimy sprawdzić, czy jest jakaś samotna pary na C (pamiętaj, że zarówno atomy, jak i samotne pary zapewniają odpychanie elektronów, które determinują kształt, więc oba są ważne. W rzeczywistości samotne pary są bliżej centralnego atomu, więc zapewniają większe odpychanie elektronów niż otaczające je atomy)
Szybkie sprawdzenie w układzie okresowym mówi mi, że C jest w grupie 4A, a pełny oktet w 8A, więc C wymaga 4 wiązań pojedynczych lub 2 wiązań podwójnych. Oznaczałoby to brak samotnych par, ponieważ C jest już zadowolony z pełnej powłoki. Jednak nie zawsze możemy polegać na tej zasadzie, ponieważ wiele atomów (szczególnie niżej w układzie okresowym ma zdolność przekraczania oktetu)
Zawsze będzie wiarygodne policzenie całkowitej liczby elektronów walencyjnych.
Ponownie okresowy mówi ci wszystko, co musisz wiedzieć: Numer grupy = # walencja e-
2 H = 2 (1) = 2e-
1 O = 6e-
1C = 4e-
W sumie 12 wartościowości e-.
Możemy odjąć elektrony z wiązań. Następnie zobacz, co zostało
2 pojedyncze wiązania CH = 2 (2) = 4e-
1 podwójne wiązanie C = O = 1 (4) = 4e-
Więc bierze się 8 e-, 4 e- lewe muszą być samotnymi parami.
Zawsze upewniamy się, że otaczające atomy mają wypełnioną powłokę walencyjną przed centralnym atomem (ponieważ centralny atom może zająć więcej niż 8 jeśli zajdzie taka potrzeba).
2 H są pełne, z których każde ma 2e z pojedynczego wiązania. O jednak ma tylko 4e- z 8, więc pozostałe 4e- to samotne pary na O. A teraz policzyliśmy wszystkie elektrony. (Gdyby było ich więcej, trafiłyby do centralnego atomu)
Możemy teraz przyjrzeć się utworzonej strukturze Lewisa i określić kształt cząsteczki.
Centralny atom C ma 3 atomy i żadnych samotnych par. Najdalsza odległość, jaką wszyscy mogą pokonać, to sytuacja, gdy każdy atom jest oddalony od siebie o 120 stopni. Tworzy to trygonalny planarny kształt (musisz to tylko wiedzieć, nie ma zbyt wiele do rozwiązania)
3 partnerów również powoduje hybrydyzację sp2, co oznacza, że CH nie jest już tylko wiązaniem sigma (wiązaniami) a C = O nie jest już tylko a (s i p), ale wszystkie wiązania stają się sp2.
(Liczba partnerów mówi ci o hybrydyzacji: 1 partner oznacza s, 2 oznacza s i p, więc sp, 3 oznacza s i p oraz p tak sp2, a 4 oznacza s i p oraz p i p tak sp3)
Dlaczego wszystkie wiązania miałyby hybrydyzować? Ponieważ jest to najniższy stan energii, jaki mogą osiągnąć, co oznacza, że jest najbardziej stabilny.Tak właśnie działa energia i dlatego elektrony odpychają się, tworząc wszystkie kształty, które później określają chemię cząsteczek. Wszystko to w celu osiągnięcia stabilności.