El dióxido de carbono es uno de los mejores compuestos para comenzar a aprender los conceptos de estructura de Lewis y geometría Molecular. Esta molécula puede ser un buen comienzo para los principiantes que quieren aprender los fundamentos de tales conceptos y quieren saber cómo dibujar estructuras de punto de Lewis para otras moléculas también.
el CO2 o dióxido de carbono se compone de dos tipos de átomos: carbono y oxígeno., Aunque esta molécula gaseosa es conocida por su contribución al efecto invernadero y al calentamiento global, no se puede negar que hay muchos usos para este gas en varias industrias.
Para entender las propiedades físicas, reactividad, y otras propiedades químicas de un compuesto, es esencial conocer su geometría molecular. Y para ayudarles a entenderlo, he discutido la estructura de CO2 Lewis y su hibridación a continuación.,
| 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., Esta estructura ayuda a conocer la disposición de los electrones en las moléculas y la forma de la molécula. Para conocer la estructura de lewis del CO2, uno debe primero entender lo que es precisamente la estructura de Lewis.
La estructura de puntos de Lewis es una representación pictórica de la disposición de los electrones de la capa de Valencia en la molécula. Estos electrones de Valencia se representan dibujando puntos alrededor de los átomos individuales, de ahí la estructura de puntos de Lewis. Las líneas de dibujo representan los enlaces formados en la molécula.,
dicha estructura ayuda a comprender la disposición de los átomos junto con los electrones que participan en la formación del enlace. Ahora que sabes cómo se dibuja la estructura de Lewis y sus usos, veamos rápidamente la estructura de Lewis de CO2.
en CO2, el átomo de carbono está en la posición central, ya que es el átomo menos electronegativo en la molécula. Dos átomos de oxígeno se encuentran en los terminales donde ambos átomos comparten electrones y forman enlaces con el átomo de carbono central.,
para conocer la formación de enlaces y la disposición, vamos a ir a través de los electrones de Valencia de todos los átomos en la molécula.
- electrones de Valencia en carbono: 4
- electrones de Valencia en oxígeno: 6*2 = 12 ( Como hay dos átomos de oxígeno en la molécula, lo multiplicaremos por 2)
número Total de electrones de Valencia en la molécula = 16
así que, por Ahora, coloque el carbono en la posición central y dibuje cuatro puntos a su alrededor., Junto con el lugar, dos átomos de oxígeno a ambos lados del átomo y dibujan seis puntos alrededor de cada átomo para representar sus electrones de Valencia.
es posible que sepa que una molécula necesita completar su octeto para volverse estable e inactiva al lograr una configuración electrónica similar a los gases inertes. Esto se hace ya sea donando un electrón o aceptando un electrón. Aquí como los átomos de oxígeno son más electronegativos que el átomo de carbono, el átomo de carbono donará sus electrones a ambos átomos de oxígeno.,
ahora, como dos átomos de oxígeno necesitan dos electrones cada uno para completar sus octetos, compartirán dos electrones del átomo de carbono y formarán enlaces dobles. Por lo tanto, cada átomo de oxígeno formará un doble enlace con el átomo central.
así que ahora dibuja dos líneas paralelas entre átomos de oxígeno y átomos de carbono para mostrar enlaces dobles entre los átomos. Para la estructura de Lewis del CO2, ahora tendrás dos átomos de oxígeno formando dobles enlaces con un átomo de carbono.,
como se utilizan todos los electrones de Valencia de todos los átomos, no hay pares solitarios de electrones o pares de electrones no enlazantes en la molécula.
para comprender mejor la geometría molecular del CO2, pasemos rápidamente por su hibridación y ángulos de enlace, ya que nos facilitará la comprensión de la geometría.
hibridación de CO2
la configuración electrónica del átomo de carbono en su estado fundamental es 1s22s22p2, y la de un átomo de oxígeno es 1s22s2p4. Cuando los electrones están en un estado excitado, saltan a otros orbitales.,
en su estado excitado, la configuración electrónica del átomo se convierte en 1s2 2s1 2p3, por lo que ahora cada P-orbital de los átomos tiene un electrón cada uno. Aquí los orbitales 2s y uno de los orbitales p se hibridan para formar orbitales 2 sp. En contraste, el átomo de oxígeno se hibrida para formar tres orbitales híbridos sp2.
estos dos orbitales hibridados se superponen con los dos orbitales p del átomo de oxígeno que resulta en la formación de enlaces sigma. Los electrones restantes en los orbitales p en el átomo de oxígeno forman enlaces pi.,
como los orbitales sp se hibridan para formar los enlaces, el CO2 tiene una hibridación sp.
geometría Molecular de CO2
La geometría molecular de cualquier compuesto se basa en la disposición de átomos, pares de electrones y enlaces. Aquí en el CO2, ambos átomos de oxígeno forman enlaces sigma con el átomo de carbono central y completan su octeto. Como resultado, no hay pares solitarios de electrones, pero los pares de electrones enlazados también se repelen entre sí. Debido a estas fuerzas repulsivas entre los pares de electrones de la capa de Valencia, la molécula de CO2 adquiere una forma lineal para mantener la repulsión al menos.,
por lo tanto, el CO2 tiene una geometría molecular lineal con ángulos de enlace de 180 grados y distribución simétrica de electrones.
resumen
para resumir este blog, podemos decir que el dióxido de carbono tiene una geometría molecular lineal. Tiene una hibridación sp y tiene ángulos de enlace de 180 grados. No hay pares libres de electrones en la molécula, y hay una distribución simétrica de los electrones en su estructura. Debido a las fuerzas repulsivas entre los pares de electrones, el CO2 toma geometría lineal.