7 passaggi sulla struttura di Lewis COH2, ibridazione (risolto!)

La formaldeide (COH2), nota anche come metanale, ha un atomo centrale di carbonio (C) con 4 elettroni di valenza, legato doppio con un atomo di ossigeno (O) e legato singolarmente con due atomi di idrogeno (H). L'ossigeno contribuisce con 6 elettroni di valenza e ciascun idrogeno contribuisce con 1, per un totale di 12 elettroni. La struttura di Lewis mostra un doppio legame C=O e due legami singoli CH, senza coppie solitarie sul carbonio e due coppie solitarie sull'ossigeno. COH2 mostra una geometria planare trigonale attorno all'atomo di carbonio con angoli di legame di circa 120°, indicativi di ibridazione sp². La molecola è polare a causa della differenza di elettronegatività tra C (2.55), O (3.44) e H (2.20), che ne influenza la reattività e l'uso come sostanza chimica industriale.

COH2 è un composto organico ampiamente noto come formaldeide, con la sua nomenclatura IUPAC che sta come metanale. Questo gas dall'odore pungente è altamente tossico che provoca irritazione ai polmoni se inalato, agli occhi e alla pelle.

Tuttavia, la struttura COH2 lewis è ancora ampiamente utilizzata per varie reazioni per la conservazione dei tessuti, agenti antinfettivi, adesivi ecc.

Struttura di Lewis COH2
Struttura di Lewis COH2

Come disegnare COH2 struttura lewis?

COH2 struttura legislativa è una rappresentazione scheletrica elettronica di una molecola che racconta il numero di legami, tipi di legami, coppie solitarie, la sua struttura di risonanza ecc. Ciò fornisce la struttura scheletrica adottata dalla rispettiva formula molecolare.

for1
Rappresentazione molecolare di COH2 da wikipedia

Metodi per disegnare COH2 struttura legislativa :

  • Conta il numero totale di elettroni di valenza disponibili da tutti gli atomi costituenti.
  • C ha configurazione elettronica: [He]2s22p2 , O configurazione elettronica : [He]2s22p4 e H configurazione elettronica : 1s1 . Quindi un totale di 12 elettroni di valenza sono disponibili per costruire la struttura del punto lewis.
  • L'atomo centrale con la minima elettronegatività viene scelto come atomo centrale. Elettronegatività di C = 2.55, H = 2.2 e O = 3.44. Tuttavia, in questo caso e nella maggior parte dei composti organici contenenti carbonio, C viene scelto come atomo centrale in quanto può formare quattro legami grazie alla sua proprietà di catenazione, mentre H può formare solo una coppia di legami e l'ossigeno può formare solo 2 coppie di legami .
  • Ogni atomo costituente ospiterà 8 elettroni per riempire il proprio ottetto a condizione che non siano atomi del guscio di valenza espansi o atomi carenti di elettroni con covalenza inferiore a 4.
  • Un singolo legame viene disegnato da ciascun atomo con gli elettroni di valenza agli atomi vicini.
  • Poiché ci sono solo 3 atomi attorno all'atomo centrale, l'ottetto di C e O può essere completato solo quando viene creato un doppio legame tra C e O . In tal modo, rimangono 4 elettroni che non prendono parte alla formazione del legame e quindi esistono come coppie solitarie di elettroni su atomi di O.

Nota: gli elementi carenti di elettroni, ad es. con covalenza inferiore a 3 o elementi con covalenza maggiore di 4, violeranno la regola dell'ottetto in quanto hanno meno subshell o subshell espansa per ospitare gli elettroni. Per esempio. H2, SF6

Costruzione passo passo di COH2  struttura legislativa :

coh2 struttura lewis
COH2 Formazione della struttura a punti di Lewis.

COH2 addebito formale della struttura lewis:

La carica formale racconta la carica elettronica acquisita da ciascun atomo costituente nella struttura a punti di Lewis.

Conoscere la carica formale di ogni atomo, dà una rappresentazione chiara e completa della molecola.

In generale, l'addebito formale può essere calcolato matematicamente con la formula:

Carica formale = (Numero di elettroni di valenza in un atomo libero dell'elemento) – (Numero di elettroni non condivisi sull'atomo) – (Numero di legami con l'atomo)

Inoltre, Carica sulla molecola = somma di tutte le cariche formali.

Accusa formale di Ha ,Hb  = 1 – 0 – 1 = 0

Addebito formale di C = 4 – 0 – 4 = 0

Addebito formale di O = 6 – 4 – 2 = 0

co21
Carica formale assegnata agli atomi costituenti.

COH2 risonanza della struttura di lewis:

COH2 la struttura di lewis ha 3 distinte strutture di risonanza mostrate di seguito.

Gli elettroni pi possono delocalizzare poiché sono tenuti meno fortemente dagli atomi rispetto agli elettroni legati a sigma. Più è il numero delle strutture di risonanza, maggiore è l'energia di risonanza e maggiore è la sua stabilità.

Le prime 3 strutture di risonanza mostrano come gli elettroni pi si delocalino sugli atomi C e O, rendendo il doppio legame un legame parzialmente doppio anche con carattere di legame singolo.

co23
Struttura di risonanza che mostra l'elettrone delocalizzazione.

COH2 regola dell'ottetto della struttura di lewis:

COH2 la struttura lewis C e O segue la regola dell'ottetto.

Ogni atomo costituente ha un ottetto completo, con H contenente solo 2 elettroni di valenza nel loro guscio più esterno che è un'eccezione per non avere spazio / gusci per ospitare gli elettroni. Anche la sua covalenza è 2.

COH2 elettroni di valenza :

Configurazione elettronica di C: [He]2s22p2

Configurazione elettronica di O: [He]2s22p4

Configurazione elettronica di H: 1s1

Il carbonio ha 4 elettroni di valenza, l'ossigeno ha 6 elettroni di valenza e l'idrogeno ha 1 elettrone di valenza. Ci sono 2 atomi di H, quindi un totale di 2 elettroni di valenza contribuiscono da H.

Quindi, abbiamo un totale di 4+6+2 = 12 elettroni di valenza. Questi 12 elettroni di valenza costituiscono il ottetto completo della struttura lewis di COH2.

COH2 la struttura di lewis ha un totale di 12 elettroni di valenza.

COH2 lewis struttura coppie solitarie:

Ci sono 2 coppie solitarie di elettroni che risiedono sull'atomo O. C ha solo coppie di legami e anche H ha solo coppie di elettroni di legame.

COH2 la struttura di Lewis ha 2 coppie solitarie di elettroni che risiedono su atomi di O.

co24
Coppie solitarie di elettroni rappresentate da 4 punti sull'atomo O.

COH2 ibridazione della struttura di lewis:

Configurazione elettronica dello stato fondamentale di C: [He]2s22px12p1y2pz

Configurazione elettronica dello stato fondamentale di O: [He]2s22p2x2p1y2p1z

Configurazione elettronica dello stato fondamentale di H: 1s1

Configurazione elettronica dello stato eccitato di C: [He]2s12px12p1y2p1z

C subisce sp2 ibridazione in cui i suoi orbitali ibridi s e 2 p contenenti un elettrone ciascuno si accoppia con 2 orbitali ibridi H e 1 O, il restante un elettrone di 2pz l'orbitale ibrido rende la formazione di legami pi con uno degli orbitali ibridi p occupati singolarmente di O. H subisce la formazione di legami sigma.

Dalla configurazione elettronica di O, è chiaro che uno degli orbitali 2p singolarmente occupati forma un legame sigma sovrapponendosi all'orbitale sigma di c lungo il loro asse internucleare.

L'altro orbitale 2p di O occupato singolarmente subisce una sovrapposizione laterale per formare un legame pi come mostrato nel diagramma della struttura di lewis. I due s non ibridati e uno dei 2p prbital contenenti elettroni accoppiati esistono come coppie solitarie di elettroni su O.

Complessivamente, O ha p2 ibridazione, C ha sp2 ibridazione.

co25
COH2 struttura legislativa ibridazione insieme alla forma acquisita- Trigonale planare

COH2 forma della struttura lewis:

Dalla precedente discussione sulla sua ibridazione, adotta una struttura planare trigonale con tutti gli atomi sul piano e la sua forma è quasi simile a quella di un triangolo equilatero.

L'atomo centrale è circondato da 3 atomi alla periferia come quello di un triangolo equilatero. Gli atomi diversi da quello centrale sono anche chiamati atomi periferici.

COH2 angolo della struttura lewis:

COH2 adotta una forma planare trigonale con 1200 angolo di legame che è ben giustificato in quanto è una sp2 molecola ibridata.

è COH2 lewis struttura polare o non polare?

COH2 struttura legislativa è una molecola polare. Può essere spiegato sulla base della loro differenza di elettronegatività che in questo caso ha l'atomo di O l'elettronegatività più alta. O, con X = 3.44, più alto attira la densità elettronica di C verso se stesso che a sua volta attira la densità elettronica di H verso C rendendo H parzialmente positivo.

Ciò fa sì che C si carichi leggermente positivamente e O ottenga una carica negativa parziale che crea una separazione di carica tra le due estremità della molecola. Ciò si traduce nella formazione di dipoli che è responsabile della natura polare della molecola di formaldeide.

X= Sta per magnitudo dell'elettronegatività

co26
La freccia indica il vettore del momento di dipolo.

è COH2 lewis struttura ionica ?

COH2 struttura legislativa è di natura ionica.

Poiché O ha una maggiore elettronegatività O = 3.44, attira verso di sé la densità elettronica di C che ha elettronegatività di C = 2.55 che a sua volta attira la densità elettronica di H [H = 2.22] verso C rendendo H parzialmente positivo.

Ciò fa sì che C si carichi leggermente positivamente e O ottenga una carica negativa parziale che crea una separazione di carica tra le due estremità della molecola rendendo la molecola ionica.

COH2 solubilità della struttura di lewis:

Per la sua natura polare, è completamente solubile in acqua e leggermente solubile in solventi polari come acetone, etere, etanolo.

  • Acqua: completamente solubile
  • Acetone – solubile
  • Etere – Parzialmente solubile
  • Cloroformio: immiscibile

è COH2 lewis struttura simmetrica o asimmetrica ?

COH2 struttura legislativa è una molecola simmetrica. Quando un piano speculare viene fatto passare attraverso il legame C=O, produce un'immagine speculare identica in cui entrambe le H quando osservate non possono essere distinte l'una dall'altra.

Il suo gruppo di punti è C2v simile a quello di un H2Oh molecola.

è COH2 lewis struttura acida o basica ?

COH2 struttura legislativa è un acido molto debole. Agisce in modo più acido quando è presente in forme polimeriche solide. Allo stato gassoso, è di natura abbastanza elementare.

Conclusione:

COH2 struttura legislativa è una molecola trigonale simmetrica che è stata ampiamente utilizzata come formalina nei sistemi biologici e in campo medico.

Leggi anche: