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

In questo articolo, discuteremo delle strutture dei punti di Lewis dell'acido formico.

L'acido carbossilico più semplice è l'acido formico, spesso noto come acido metanoico. La sua formula chimica è H-COOH dove, R può essere H o gruppo alchilico. È stato il primo membro della famiglia degli acidi carbossilici e uno stadio essenziale nella sintesi chimica che si trova in natura, in particolare nelle formiche.

1. Struttura di Lewis dell'acido formico
2. Geometria molecolare dell'acido formico
3. Ibridazione dell'acido formico

L'acido formico ha una massa molare di 46.03 g/mol e un punto di ebollizione di 100.8 gradi, che è approssimativamente identico a quello di una molecola d'acqua. L'acido formico è un liquido bianco con un odore forte e pervasivo. In acqua e solventi polari è molto solubile. Nella fase vapore e negli idrocarburi si presenta come un dimero legato all'idrogeno.

Il legame chimico in formico l'acido sarà discusso qui disegnando la sua struttura di Lewis, comprendendone la geometria molecolare e l'ibridazione.

1. Struttura di Lewis dell'acido formico:

Strutture di Lewis, note anche come strutture a punti elettronici, sono diagrammi bidimensionali che descrivono le coppie di elettroni di legame tra gli atomi in una molecola, nonché le coppie solitarie di elettroni su un atomo se esistono. Gli elettroni di valenza, che si trovano nel guscio più esterno di un atomo, sono responsabili del legame e del non legame.

A parte l'idrogeno e l'elio, un atomo preferisce formare legami con altri atomi in cui il guscio di valenza di ciascun atomo include otto elettroni.

Le fasi dello schizzo a Struttura di Lewis sono come segue:

Passaggio 1: annotare la configurazione elettrica dell'atomo e contare il numero totale di elettroni di valenza nella molecola.

Gli atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno hanno le configurazioni elettroniche [He] 2s² 2p², Anni '1¹, e [Lui] 2s² 2p⁴, rispettivamente. Di conseguenza, C, H e O hanno elettroni di valenza rispettivamente di 4, 1 e 6. L'acido formico è costituito da due atomi di idrogeno e due di ossigeno. Di conseguenza, l'acido formico ha un conteggio di elettroni di valenza totale di 4 + (1×2) + (6×2) = 18 elettroni.

Passaggio 2: come atomo centrale, scegli l'atomo meno elettronegativo con la maggior parte della valenza di gruppo.

Il maggior numero di legami che un atomo può stabilire con altri atomi è noto come valenza di gruppo. C, H e O hanno mantovane di gruppo rispettivamente di 4, 1 e 2. Di conseguenza, l'atomo di carbonio svolgerà il ruolo di atomo centrale. I gruppi H, O e OH circonderanno l'atomo di carbonio nella struttura scheletrica dell'acido formico.

Passaggio 3: allineare gli elettroni di valenza nello scheletro scheletrico della molecola.

Il Lewis struttura dell'acido formico ha 18 elettroni di valenza che devono essere organizzati. Innanzitutto, poiché è un atomo centrale, inizia con l'atomo di carbonio. Secondo la regola dell'ottetto, l'atomo di carbonio sarà circondato da otto elettroni.

Finirà il dulet di idrogeno che è immediatamente collegato all'atomo di carbonio. L'atomo di carbonio e l'atomo di ossigeno ora condividono quattro elettroni o due coppie di legami elettronici. Avrà due coppie solitarie di elettroni per completare il suo ottetto (quattro elettroni).

I seguenti 6 elettroni saranno condivisi tra gli atomi di carbonio nel gruppo OH. Di conseguenza, è probabile che l'acido formico Struttura di Lewis è:

Un singolo legame sarà formato da due elettroni di legame, mentre un doppio legame sarà formato da quattro elettroni di legame. Di conseguenza, il Struttura di Lewis di acido formico è il seguente:

Una rappresentazione di base della molecola è il Struttura di Lewis. Non fornisce informazioni sulla forma della molecola o sull'ibridazione dell'atomo nella molecola. Per raggiungere questo obiettivo sono necessari il concetto di repulsione di coppia di elettroni del guscio di valenza (VSEPR) e la teoria del legame di valance (VBT).

2. Geometria molecolare dell'acido formico:

La teoria VSEPR può predire la geometria o la forma molecolare. Si occupa delle repulsioni degli elettroni del guscio di valenza di elettroni di legame e di non legame (coppia solitaria). L'atomo di carbonio è l'atomo fondamentale nel Struttura di Lewis di acido formico, con tre coppie di legami e nessuna singola coppia di elettroni. Quando si utilizza la teoria VSEPR per prevedere la struttura di una molecola, il doppio legame viene trattato come una coppia di legami.

Di conseguenza, la tabella seguente può facilmente prevedere il struttura dell'acido formico.

L'acido formico ha un'architettura planare trigonale attorno all'atomo di carbonio e una geometria tetraedrica attorno all'atomo di ossigeno principalmente a causa di due coppie solitarie e due coppie di legami che contiene.

3. Ibridazione dell'acido formico:

L'ibridazione è il processo di combinazione di orbitali atomici per generare orbitali ibridi di energia equivalente. Gli orbitali ibridi sono gli stessi degli orbitali atomici in termini di numero. Per stabilire un legame covalente, l'orbitale ibrido risultante si sovrappone agli orbitali ibridi di altri atomi o agli orbitali atomici.

Nell'acido formico, l'ibridazione dell'atomo di carbonio può essere calcolata nel modo seguente:

La configurazione elettrica dell'atomo di carbonio nel suo stato fondamentale è [He] 2s²2p². La configurazione dello stato eccitato [He] 2s12p3 risulta da uno degli elettroni dell'orbitale 2s che eccita l'orbitale 2p dell'atomo di carbonio. Poiché l'atomo di carbonio forma tre legami sigma con altri atomi, uno dei due orbitali 2s e due 2p su uno degli atomi di carbonio si mescoleranno per produrre tre orbitali ibridi sp2, mentre uno degli orbitali p rimarrà non ibridato, risultando in un pi connessione con l'atomo di ossigeno.

L'atomo di carbonio è sp² ibridato e anche uno degli atomi di ossigeno è sp² ibridato, mentre un altro atomo di ossigeno accoppiato a idrogeno e atomo di carbonio è sp³ ibridato.

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