kooldioxide is een van de beste verbindingen om te beginnen met het leren van de concepten van Lewis structuur en moleculaire geometrie. Deze molecule kan een goed begin voor beginners zijn die de grondbeginselen van dergelijke concepten willen leren en willen weten hoe te om Lewis puntstructuren voor andere molecules ook te trekken.
CO2 of koolstofdioxide bestaat uit twee soorten atomen: koolstof en zuurstof., Hoewel dit gasmolecuul bekend staat om zijn bijdrage aan het broeikaseffect en de opwarming van de aarde, kan men niet ontkennen dat er heel veel toepassingen zijn voor dit gas in verschillende industrieën.
om de fysische eigenschappen, reactiviteit en andere chemische eigenschappen van een bepaalde verbinding te begrijpen, is het essentieel om de moleculaire geometrie ervan te kennen. Om je te helpen het te begrijpen, heb ik de CO2 Lewis structuur en de hybridisatie hieronder besproken.,
| 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., Deze structuur helpt in het kennen van de regeling van elektronen in de molecules en de vorm van de molecule. Om de lewis-structuur van CO2 te kennen, moet men eerst begrijpen wat de Lewis-structuur precies is.
Lewis-dotstructuur is een picturale representatie van de rangschikking van de valentieschilelektronen in het molecuul. Deze valentie-elektronen worden vertegenwoordigd door punten rond de individuele atomen te tekenen, vandaar de Lewis-puntstructuur. Tekenlijnen vertegenwoordigen de bindingen gevormd in het molecuul.,
een dergelijke structuur helpt bij het begrijpen van de rangschikking van atomen samen met de elektronen die deelnemen aan de bindingsvorming. Nu je weet hoe de Lewis-structuur wordt getekend en hoe het wordt gebruikt, laten we snel kijken naar de CO2-Lewis-structuur.
in CO2 bevindt het koolstofatoom zich in de centrale positie omdat het het minst elektronegatieve atoom in het molecuul is. Twee zuurstofatomen bevinden zich op de terminals waar beide atomen elektronen delen en bindingen vormen met het centrale koolstofatoom.,
om de binding en de rangschikking te kennen, gaan we door de valentie-elektronen van alle atomen in het molecuul.
- valentie-elektronen in koolstof: 4
- valentie-elektronen in zuurstof: 6*2 = 12 ( aangezien er twee zuurstofatomen in het molecuul zijn, zullen we het vermenigvuldigen met 2)
totaal aantal valentie-elektronen in het molecuul = 16
dus plaats voor nu koolstof in het Midden en teken er vier punten omheen., Samen met de plaats, twee zuurstofatomen aan beide zijden van het atoom en tekenen zes punten rond elk atoom om hun valentie-elektronen te vertegenwoordigen.
u weet misschien dat een molecuul zijn octet moet voltooien om stabiel en inactief te worden door een elektronische configuratie te bereiken die vergelijkbaar is met de inerte gassen. Dit wordt gedaan door een elektron te doneren of door een elektron te accepteren. Omdat de zuurstofatomen elektronegatiever zijn dan het koolstofatoom, zal het koolstofatoom zijn elektronen aan beide zuurstofatomen afstaan.,
aangezien twee zuurstofatomen elk twee elektronen nodig hebben om hun octetten te voltooien, zal het twee elektronen uit het koolstofatoom delen en dubbele bindingen vormen. Vandaar dat elk zuurstofatoom een dubbele binding vormt met het centrale atoom.
teken nu twee parallelle lijnen tussen zuurstofatomen en koolstofatomen om dubbele bindingen tussen de atomen te tonen. Voor de Lewis – structuur van CO2 heb je nu twee zuurstofatomen die dubbele bindingen vormen met een koolstofatoom.,
aangezien alle valentie-elektronen van alle atomen worden gebruikt, zijn er geen afzonderlijke elektronenparen of niet-bindende elektronen in het molecuul.
om de moleculaire geometrie van CO2 verder te begrijpen, gaan we snel door de hybridisatie-en bindingshoeken, omdat het ons gemakkelijk zal maken om de geometrie te begrijpen.
CO2 hybridisatie
De elektronische configuratie van het koolstofatoom in de grondtoestand is 1s22s22p2, en die van een zuurstofatoom is 1s22s2p4. Wanneer de elektronen in een opgewonden toestand zijn, springen ze naar andere orbitalen.,
In de opgewekte toestand wordt de elektronische configuratie van het atoom 1s2 2s1 2p3, dus nu heeft elke p-orbitaal van de atomen elk één elektron. Hier zullen de 2S orbitalen en een van de p-orbitalen hybridiseren tot 2 sp orbitalen. In tegenstelling, kruist het zuurstofatoom om drie sp2 hybride orbitalen te vormen.
deze twee gehybridiseerde orbitalen overlappen elkaar met de twee p-orbitalen van het zuurstofatoom, wat resulteert in de vorming van sigmabindingen. De resterende elektronen in de p-orbitalen in het zuurstofatoom vormen pi-bindingen.,
aangezien sp-orbitalen worden gehybridiseerd om de bindingen te vormen, heeft CO2 een SP-hybridisatie.
CO2 moleculaire geometrie
De moleculaire geometrie van een verbinding is gebaseerd op de rangschikking van atomen, elektronenparen en bindingen. Hier in CO2 vormen beide zuurstofatomen sigma-bindingen met het centrale koolstofatoom en completeren ze hun octet. Als gevolg daarvan zijn er geen eenzame paren van elektronen, maar bindingsparen van elektronen stoten elkaar ook af. Door deze afstotende krachten tussen de valentieschil elektronenparen krijgt het CO2-molecuul een lineaire vorm om de afstoting op zijn minst te behouden.,
daarom heeft CO2 een lineaire moleculaire geometrie met een bindingshoek van 180 graden en een symmetrische verdeling van elektronen.
samenvatting
om deze blog samen te vatten, kunnen we zeggen dat kooldioxide een lineaire moleculaire geometrie heeft. Het heeft een SP hybridisatie en heeft bindingshoeken van 180 graden. Er zijn geen eenzame paren van elektronen in het molecuul, en er is een symmetrische verdeling van de elektronen in zijn structuur. Door de afstotende krachten tussen de paren elektronen neemt CO2 de lineaire meetkunde in beslag.