Kohlendioxid ist eine der besten Verbindungen, um mit dem Erlernen der Konzepte der Lewis Struktur und Molekulargeometrie zu beginnen. Dieses Molekül kann ein guter Anfang für Anfänger sein, die die Grundlagen solcher Konzepte erlernen und wissen möchten, wie Lewis-Punktstrukturen auch für andere Moleküle gezeichnet werden.
CO2 oder Kohlendioxid besteht aus zwei Arten von Atomen: Kohlenstoff und Sauerstoff., Obwohl dieses gasförmige Molekül für seinen Beitrag zum Treibhauseffekt und zur globalen Erwärmung bekannt ist, kann man nicht leugnen, dass dieses Gas in mehreren Branchen sehr häufig verwendet wird.
Um die physikalischen Eigenschaften, Reaktivität und andere chemische Eigenschaften einer gegebenen Verbindung zu verstehen, ist es wichtig, ihre molekulare Geometrie zu kennen. Und um Ihnen zu helfen, es zu verstehen, habe ich die CO2-Lewis-Struktur und ihre Hybridisierung unten besprochen.,
| Name of molecule | Carbon Dioxide ( CO2) |
| No of Valence Electrons in the molecule | 16 |
| Hybridization of CO2 | sp hybridization |
| Bond Angles | 180 degrees |
| Molecular Geometry of CO2 | Linear |
CO2 Lewis Structure
One needs to know the Lewis structure in order to understand the molecular geometry of any given molecule., Diese Struktur hilft, die Anordnung der Elektronen in den Molekülen und die Form des Moleküls zu kennen. Um die Lewis-Struktur von CO2 zu kennen, sollte man zuerst verstehen, was genau die Lewis-Struktur ist.
Die Lewis-Punktstruktur ist eine bildliche Darstellung der Anordnung der Valenzschalenelektronen im Molekül. Diese Valenzelektronen werden durch Zeichnen von Punkten um die einzelnen Atome dargestellt, daher die Lewis-Punktstruktur. Zeichnungslinien stellen die im Molekül gebildeten Bindungen dar.,
Eine solche Struktur hilft, die Anordnung der Atome zusammen mit den an der Bindungsbildung beteiligten Elektronen zu verstehen. Nachdem Sie nun wissen, wie die Lewis-Struktur gezeichnet ist und wie sie verwendet wird, können wir uns schnell die CO2-Lewis-Struktur ansehen.
In CO2 befindet sich das Kohlenstoffatom in der zentralen Position, da es das am wenigsten elektronegative Atom im Molekül ist. Zwei Sauerstoffatome befinden sich an den Anschlüssen, an denen beide Atome Elektronen teilen und Bindungen mit dem zentralen Kohlenstoffatom bilden.,
Um die Bindungsbildung und die Anordnung zu kennen, gehen wir die Valenzelektronen aller Atome im Molekül durch.
- Valenzelektronen in Kohlenstoff: 4
- Valenzelektronen in Sauerstoff: 6*2 = 12 ( da sich zwei Sauerstoffatome im Molekül befinden, multiplizieren wir sie mit 2)
Gesamtzahl der Valenzelektronen im Molekül = 16
Platzieren Sie Kohlenstoff vorerst in der Mittelposition und zeichnen Sie vier Punkte um ihn herum., Zusammen mit dem Ort, zwei Sauerstoffatome auf beiden Seiten des Atoms und zeichnen sechs Punkte um jedes Atom, um ihre Valenzelektronen darzustellen.
Möglicherweise wissen Sie, dass ein Molekül sein Oktett vervollständigen muss, um stabil und inaktiv zu werden, indem eine elektronische Konfiguration ähnlich den Inertgasen erreicht wird. Dies geschieht entweder durch Spenden eines Elektrons oder durch Akzeptieren eines Elektrons. Da die Sauerstoffatome elektronegativer sind als das Kohlenstoffatom, spendet das Kohlenstoffatom seine Elektronen an diese beiden Sauerstoffatome.,
Da nun zwei Sauerstoffatome jeweils zwei Elektronen benötigen, um ihre Oktette zu vervollständigen, teilen sie sich zwei Elektronen aus dem Kohlenstoffatom und bilden Doppelbindungen. Daher wird jedes Sauerstoffatom eine Doppelbindung mit dem Zentralatom bilden.
Zeichnen Sie nun zwei parallele Linien zwischen Sauerstoffatomen und Kohlenstoffatomen, um Doppelbindungen zwischen den Atomen anzuzeigen. Für die Struktur von CO2 haben Sie jetzt zwei Sauerstoffatome, die Doppelbindungen mit einem Kohlenstoffatom bilden.,
Da alle Valenzelektronen aller Atome verwendet werden, gibt es keine einsamen Elektronenpaare oder nicht bindenden Elektronenpaare im Molekül.
Um die molekulare Geometrie von CO2 weiter zu verstehen, lassen Sie uns schnell seine Hybridisierungs-und Bindungswinkel durchgehen, da dies uns das Verständnis der Geometrie erleichtert.
CO2-Hybridisierung
Die elektronische Konfiguration des Kohlenstoffatoms in seinem Grundzustand ist 1s22s22p2 und die eines Sauerstoffatoms ist 1s22s2p4. Wenn sich die Elektronen in einem angeregten Zustand befinden, springen sie zu anderen Orbitalen.,
In seinem angeregten Zustand wird die elektronische Konfiguration des Atoms 1s2 2s1 2p3, so dass jetzt jedes p-Orbital der Atome jeweils ein Elektron hat. Hier werden die 2s-Orbitale und eines der p-Orbitale zu 2 sp-Orbitalen hybridisiert. Im Gegensatz dazu hybridisiert das Sauerstoffatom zu drei sp2-Hybrid-Orbitalen.
Diese beiden hybridisierten Orbitale überlappen sich mit den beiden p-Orbitalen des Sauerstoffatoms, was zur Bildung von Sigma-Bindungen führt. Verbleibende Elektronen in den p-Orbitalen im Sauerstoffatom bilden pi-Bindungen.,
Da sp-Orbitale hybridisiert werden, um die Bindungen zu bilden, weist CO2 eine sp-Hybridisierung auf.
CO2 Molekulargeometrie
Die Molekulargeometrie einer Verbindung basiert auf der Anordnung von Atomen, Elektronenpaaren und Bindungen. Hier in CO2 bilden beide Sauerstoffatome Sigma-Bindungen mit dem zentralen Kohlenstoffatom und vervollständigen ihr Oktett. Infolgedessen gibt es keine einsamen Elektronenpaare, aber auch Bindungselektronenpaare stoßen sich ab. Aufgrund dieser abstoßenden Kräfte zwischen den Valenzschalenelektronenpaaren erhält das CO2-Molekül eine lineare Form, um die Abstoßung am geringsten zu halten.,
CO2 hat daher eine lineare Molekulargeometrie mit den Bindungswinkeln von 180 Grad und einer symmetrischen Verteilung der Elektronen.
Zusammenfassung
Um diesen Blog zusammenzufassen, können wir sagen, dass Kohlendioxid eine lineare Molekulargeometrie hat. Es hat eine sp-Hybridisierung und Bindungswinkel von 180 Grad. Es gibt keine einsamen Elektronenpaare im Molekül, und es gibt eine symmetrische Verteilung der Elektronen in seiner Struktur. Aufgrund der abstoßenden Kräfte zwischen den Elektronenpaaren nimmt CO2 eine lineare Geometrie an.