Qual é a carga formal em cada átomo em CO_2?

Qual é a carga formal em cada átomo em CO_2?
Anonim

Para determinar as cargas formais dos átomos na molécula de dióxido de carbono, é necessário levar em conta o fato de que # "CO" _2 # tem três estruturas de ressonância que se parecem com isso:

NOTA: a estrutura atual da molécula de dióxido de carbono é um híbrido entre essas três estruturas, mas vou mostrar cada uma delas separadamente porque não quero que a resposta se torne muito longa.

A molécula de dióxido de carbono tem um total de 16 elétrons de valência - 4 do átomo de carbono e 6 de cada um dos dois átomos de oxigênio, sendo todos os responsáveis pelas três estruturas de Lewis acima.

A maneira mais fácil de atribuir uma carga formal a um átomo é comparar o número de elétrons de valência que o átomo possui com quantos elétrons "obtém" em uma molécula - assumindo elétrons bond são compartilhados igualmente em todos os momentos, independentemente de eletro-negatividade.

Vamos começar com a primeira estrutura de Lewis. Formas de carbono 4 ligações, o que significa que fica 4 elétrons - 1 de cada vínculo. Como o carbono tem 4 elétrons de valência, sua carga formal será zero.

O mesmo é verdade para ambos os átomos de oxigênio. Ambos formam 2 títulos, o que significa que eles ficam 2 elétrons. Além desses elétrons, ambos têm dois pares solitários; isso traz o número total de elétrons que um átomo de oxigênio consegue 6 (2 + 4) Como o oxigênio tem 6 elétrons de valência, ele terá um zero carga formal.

Passando para a segunda estrutura de Lewis. O carbono está na mesma posição que era antes - forma 4 ligações #-># zero carga formal. No entanto, as coisas mudaram para os átomos de oxigênio. Observe o oxigênio à esquerda agora forma 3 títulos com o carbono e tem 1 par solitário em vez de 2.

Isso significa que ele vai ficar 5 elétrons - 3 das ligações e 2 do par solitário; agora tem menos elétrons do que "precisa", ou seja, um a menos que seus elétrons de valência. Isso resultará em um (+1) carga formal.

O oxigênio nos formulários certos 1 obrigação com o carbono e tem 3 pares solitários, para um total de 7 elétrons; já que tem mais um elétron do que precisa, ele terá automaticamente um (-1) carga formal.

A terceira estrutura é idêntica à segunda no que diz respeito às cargas formais, mas desta vez o oxigênio da esquerda terá uma (-1) carga formal e um à direita um (+1) carga formal.