¿Cuál es la carga formal en cada átomo en CO_2?

¿Cuál es la carga formal en cada átomo en CO_2?
Anonim

Para determinar las cargas formales de los átomos en la molécula de dióxido de carbono, debe tener en cuenta el hecho de que # "CO" _2 # Tiene tres estructuras de resonancia que se ven así:

NOTA LATERAL: La estructura real de la molécula de dióxido de carbono es un híbrido entre estas tres estructuras, pero te mostraré cada una por separado porque no quiero que la respuesta sea demasiado larga..

La molécula de dióxido de carbono tiene un total de 16 Electrones de valencia: 4 del átomo de carbono y 6 de cada uno de los dos átomos de oxígeno, todos los cuales se explican en las tres estructuras de Lewis anteriores.

La forma más fácil de asignar una carga formal en un átomo es comparar el número de electrones de valencia que tiene el átomo con la cantidad de electrones que "obtiene" en una molécula. Suponiendo que los electrones de enlace se compartan por igual en todo momento independientemente de electronegatividad.

Comencemos con la primera estructura de Lewis. Formas de carbono 4 bonos, lo que significa que se pone 4 electrones - 1 de cada bono. Dado que el carbono tiene 4 electrones de valencia, su carga formal será cero.

Lo mismo es cierto para ambos átomos de oxígeno. Ambos forman 2 bonos, lo que significa que consiguen 2 electrones. Además de estos electrones, ambos tienen 2 pares solitarios; esto lleva a la cantidad total de electrones a los que llega un átomo de oxígeno. 6 (2 + 4). Como el oxígeno tiene 6 electrones de valencia, tendrá una cero cargo formal.

Pasando a la segunda estructura de Lewis. El carbono está en la misma posición que antes: forma 4 enlaces #-># cero cargo formal. Sin embargo, las cosas han cambiado para los átomos de oxígeno. Observe que el oxígeno de la izquierda se forma ahora. 3 bonos con el carbono y tiene 1 par solitario en lugar de 2.

Esto significa que obtendrá 5 electrones - 3 de los bonos y 2 del par solitario; ahora tiene un electrón menos de lo que "necesita", es decir, uno menos que sus electrones de valencia. Esto resultará en una (+1) cargo formal.

El oxigeno en las formas correctas. 1 bono con el carbono y tiene 3 pares solitarios, para un total de 7 electrones; ya que tiene un electrón más de lo que necesita, automáticamente tendrá un (-1) cargo formal.

La tercera estructura es idéntica a la segunda con respecto a las cargas formales, pero esta vez el oxígeno de la izquierda obtendrá una (-1) cargo formal y el de la derecha una (+1) cargo formal.