Struttura di Lewis dell'acido carbonico: disegno e spiegazioni dettagliate

In questo articolo, vengono discussi brevemente la "struttura di Lewis dell'acido carbonico", il disegno della struttura di Lewis dell'acido carbonico e le relative spiegazioni dettagliate.

L'acido carbonico è un acido debole costituito da due tipi di ioni, ione idrogeno (H+) e ione carbonato (CO32-). L'idrogeno, il carbonio e l'ossigeno hanno rispettivamente 1, 6 e 8 elettroni. Tra questi, solo gli elettroni di valenza e quelli non legati sono mostrati attorno ai rispettivi atomi.

La definizione, i metodi per disegnare la struttura di Lewis con il calcolo formale della carica e la struttura di Lewis dell'acido carbonico sono l'obiettivo principale di questo articolo.

Cos'è la struttura di Lewis?

La struttura di Lewis, nota anche come struttura a punti di Lewis, è un tipo di rappresentazione strutturale speciale di qualsiasi specie molecolare, in cui gli elettroni di valance sono fondamentalmente mostrati attorno ai rispettivi atomi insieme ai legami (ionici e covalenti) coinvolti in quella particolare molecola.

Questo tipo speciale di rappresentazione fu introdotto per la prima volta dal grande scienziato Gilbert. N. Lewis attraverso il suo articolo intitolato "The Atom and the Molecule" nell'anno 1916.

Struttura del punto di Lewis ha un grande significato nella chimica inorganica. Il numero totale di elettroni che non partecipano al legame può essere facilmente determinato dalla struttura del punto di Lewis e il numero di elettroni di mantovana può anche essere calcolato dalla struttura scheletrica della struttura del punto di Lewis. Questo nuovo concetto offre anche una via d'uscita dal calcolo della carica formale di ciascuno degli atomi presenti in quella particolare molecola.

Metodi di disegno della struttura di Lewis

Ci sono alcuni punti spiegati di seguito che dovrebbero essere tenuti a mente disegna il lewis struttura del punto-

  • Poiché gli elettroni di mantovana hanno un ruolo significativo in disegno della struttura a punti lewis quindi la maggior parte degli elettroni del guscio esterno devono essere identificati e contati per primi per procedere in ulteriori passaggi.
  • Il guscio di mantovana della maggior parte degli atomi diversi dal gas nobile non è riempito di elettroni. Hanno bisogno di un numero particolare di elettroni per essere soddisfatti nel loro guscio di mantovana e raggiungere la configurazione elettronica del gas nobile. Questa è chiamata regola dell'ottetto fino a quando gli atomi risiedono in 2nd periodo.
  • Ora il passo successivo è calcolare il numero totale di elettroni che partecipano alla conferma del legame covalente o ionico.
  • Questi sono i parametri principali che dovrebbero essere determinati prima per disegnare il lewis dot struttura scheletrica di qualsiasi molecola.
struttura di Lewis dell'acido carbonico
Struttura del punto di Lewis di HOBr.
Immagine di credito: Wikimedia Commons.

Nel sopra struttura legislativa di HOBr, intorno a loro sono mostrati elettroni non leganti di ossigeno e bromo. L'ossigeno ha otto elettroni con sei elettroni di mantovana e il bromo ha sette elettroni di mantovana. Tra questi, due elettroni dell'ossigeno sono coinvolti nella formazione di legami con idrogeno e bromo.

Tra i sette elettroni del guscio più esterni nel bromo, solo un elettrone partecipa alla formazione del legame covalente con l'ossigeno. Il resto dei sei elettroni rimangono come coppie di elettroni non legati.

L'idrogeno ha un solo elettrone e viene utilizzato nella formazione di legami covalenti con l'ossigeno. Pertanto, nessun elettrone viene lasciato come elettrone non legato.

Per saperne di più, leggi  BI3 Struttura di Lewis

Struttura di Lewis dell'acido carbonico

L'acido carbonico è un acido bibasico debole con una formula chimica H2CO3. Viene preparato dalla reazione tra anidride carbonica (CO2) e acqua (H2O) avendo massa molare 62.03 g/mol e punto di fusione -800 C.

Idrogeno, carbonio e ossigeno sono tre atomi presenti nell'acido carbonico. Il carbonio è l'atomo centrale e ha numero atomico sei (1s2 2s2 2p2). Tra questi sei elettroni, quattro elettroni occupano il guscio di mantovana (elettroni di mantovana). Il carbonio utilizza i suoi quattro elettroni del guscio di mantovana nelle formazioni di legami covalenti. Pertanto, nessun elettrone viene lasciato come coppie di elettroni non leganti.

Nell'ossigeno, sei elettroni sono gli elettroni più esterni del guscio su un totale di otto elettroni. Tra questi sei elettroni, due elettroni sono coinvolti nella formazione di legami con idrogeno e carbonio (un legame singolo con idrogeno e un altro legame covalente con carbonio). Il resto dei quattro elettroni è mostrato come coppie di elettroni non leganti attorno all'atomo di ossigeno.

Alla fine l'idrogeno ha un solo elettrone e un elettrone del guscio di mantovana. Questo elettrone viene utilizzato per formare il legame covalente con l'ossigeno e non esiste un elettrone come elettrone di non legame.

Calcolo formale della carica dell'acido carbonico

Da questa rappresentazione strutturale può essere calcolato uno dei ruoli significativi della struttura lewis come onere formale.

Jpeg acido carbonico
Acido carbonico.
Immagine di credito: Wikimedia Commons
  • Carica formale = numero totale di elettroni di mantovana – numero di elettroni che rimangono non legati – (numero di elettroni coinvolti nella formazione del legame/2)
  • Carica formale dell'atomo centrale, carbonio = 4 – 0 – (8/2) = 0
  • Carica formale di ossigeno doppiamente legata con atomo di carbonio = 6 – 4 – (4/2) = 0
  • Carica formale di ossigeno legata da un legame singolo con carbonio e idrogeno = 6 – 4 – (4/2) = 0
  • Carica formale dell'idrogeno = 1 – 0 – (2/2) = 0

Dal calcolo formale della carica di ciascun atomo nell'acido carbonico, si conclude che l'acido carbonico è una molecola neutra.

Domande frequenti (FAQ)

L'acido carbonico è disciolto nell'acqua?

Risposta: Sì, l'acido carbonico è disciolto in acqua. Si dissocia in soluzione acquosa e forma H+ ione e ione bicarbonato (HCO3-).

Quali sono gli usi dell'acido carbonico?

Risposta: L'acido carbonico ha usi diversi in diversi campi come viene utilizzato nella preparazione di bibite e altre bevande. Oltre a questo, è uno dei elementi importanti di sangue che espelle l'anidride carbonica dal corpo.

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