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

Para determinar cargos formales para 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 parece a esto:

https://www.chegg.com

NOTA LATERAL: La estructura real de la molécula de dióxido de carbono es un híbrido entre estas tres estructuras, pero les 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, todo lo cual se explica en las tres estructuras de Lewis anteriores.

La forma más fácil de asignar un cargo formal en un átomo es comparar el número de electrones de valencia que tiene el átomo con cuántos electrones "obtiene" en una molécula - suponiendo que los electrones de enlace se comparten por igual en todo momento, independientemente de electronegatividad.

Comencemos con el primero Estructura de Lewis. Formas de carbono Enlaces 4, lo que significa que se pone Electrones 4 - 1 de cada enlace. Como el carbono tiene electrones de valencia 4, su carga formal será cero.

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

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

Esto significa que obtendrá Electrones 5 - 3 de los enlaces 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 un (+ 1) cargo formal.

El oxígeno en las formas correctas Enlace 1 con el carbono y tiene 3 pares solitarios, para un total de Electrones 7; Como tiene un electrón más del 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 a la izquierda obtendrá un (-1) cargo formal y el de la derecha un (+ 1) cargo formal.


Deja un comentario