Lewisova struktura kyseliny uhličité: Kreslení a podrobné vysvětlení

by

V tomto článku se stručně diskutuje o „lewisově struktuře kyseliny uhličité“, nákresu Lewisovy struktury kyseliny uhličité a příslušných podrobných vysvětleních.

Kyselina uhličitá je slabá kyselina skládající se ze dvou typů iontů, vodíkového iontu (H+) a uhličitanového iontu (CO32-). Vodík, uhlík a kyslík mají 1, 6 a 8 elektronů. Mezi nimi jsou kolem příslušných atomů znázorněny pouze valenční a nevázané elektrony.

Tento článek se zaměřuje především na definice, metody kreslení Lewisovy struktury s výpočtem formálního náboje a Lewisovy struktury kyseliny uhličité.

Co je Lewisova struktura?

Lewisova struktura také známá jako struktura Lewisova tečky je jedním typem speciální strukturní reprezentace jakéhokoli molekulárního druhu, ve kterém jsou valenční elektrony v podstatě zobrazeny kolem příslušných atomů spolu s vazbami (iontovými a kovalentními) zahrnutými v této konkrétní molekule.

Tento speciální typ reprezentace poprvé představil velký vědec Gilbert. N. Lewis prostřednictvím svého článku nazvaného „Atom a molekula“ z roku 1916.

Lewisova tečková struktura má obrovský význam v anorganické chemii. Celkový počet elektronů, které se neúčastní vazby, lze snadno určit ze struktury Lewisovy tečky a počet valenčních elektronů lze také vypočítat z skeletální struktury struktury lewisovy tečky. Tento nový koncept také poskytuje cestu ven z výpočtu formálního náboje každého atomu přítomného v této konkrétní molekule.

Metody kreslení Lewisovy struktury

Níže jsou vysvětleny některé body, které je třeba mít na paměti nakreslete Lewise tečková struktura -

  • Jako valenční elektrony hrají významnou roli kreslení struktury Lewisovy tečky takže elektrony ve vnějším obalu musí být nejprve identifikovány a spočítány, aby bylo možné pokračovat v dalších krocích.
  • Valenční obal většiny atomů jiných než vzácných plynů není naplněn elektrony. Potřebují určitý počet elektronů, aby se naplnily ve svém valenčním plášti a dosáhly elektronové konfigurace vzácných plynů. Toto se nazývá oktetové pravidlo až do atomů umístěných ve 2nd období.
  • Nyní je dalším krokem výpočet celkového počtu elektronů účastnících se potvrzení kovalentní nebo iontové vazby.
  • Toto jsou hlavní parametry, které by měly být určeny jako první pro kreslení lewis dot kosterní struktura jakékoliv molekuly.
Lewisova struktura kyseliny uhličité
Lewis Dot Structure HOBr.
Kredit: Wikimedia Commons.

Ve výše uvedeném Lewisova struktura HOBr, kolem nich jsou znázorněny nevazebné elektrony kyslíku a bromu. Kyslík má osm elektronů se šesti valenčními elektrony a brom má sedm valenčních elektronů. Mezi nimi dva elektrony z kyslíku se podílejí na tvorbě vazby s vodíkem a bromem.

Ze sedmi nejvzdálenějších elektronů v bromu se pouze jeden elektron účastní tvorby kovalentní vazby s kyslíkem. Zbytek šesti elektronů zůstává jako nevázané elektronové páry.

Vodík má pouze jeden elektron a používá se při tvorbě kovalentní vazby s kyslíkem. Žádné elektrony tedy nezůstanou jako nevázané elektrony.

Přečtěte si více o  BI3 Lewisova struktura

Lewisova struktura kyseliny uhličité

Kyselina uhličitá je slabá dvojsytná kyselina s chemickým vzorcem H2CO3. Vyrábí se reakcí mezi oxidem uhličitým (CO2) a vodou (H2O). molární hmotnost 62.03 g/mol a bod tání -800 °C.

Lewisova struktura kyseliny uhličité
Uhličitý Acid Lewisova struktura

Vodík, uhlík a kyslík jsou tři atomy přítomné v kyselině uhličité. Uhlík je centrální atom a má atomové číslo šest (1s2 2s2 2p2). Mezi těmito šesti elektrony čtyři elektrony zabírají valenční obal (valenční elektrony). Uhlík využívá své čtyři valenční obalové elektrony při vytváření kovalentních vazeb. Žádné elektrony tedy nezůstanou jako nevazebné elektronové páry.

V kyslíku je šest elektronů vnějších nejvíce skořápkových elektronů z celkových osmi elektronů. Mezi těmito šesti elektrony jsou dva elektrony zapojeny do tvorby vazby s vodíkem a uhlíkem (jedna jednoduchá vazba s vodíkem a další kovalentní vazba s uhlíkem). Zbytek čtyř elektronů je znázorněn jako nevazebné elektronové páry kolem atomu kyslíku.

Nakonec má vodík pouze jeden elektron a jeden valenční obalový elektrony. Tento jeden elektron se používá k vytvoření kovalentní vazby s kyslíkem a neexistuje žádný elektron jako nevazebný elektron.

Formální výpočet náboje kyseliny uhličité

Z této strukturální reprezentace lze vypočítat jednu z významných rolí Lewisovy struktury jako formálního náboje.

Kyselina uhličitá jpeg
Kyselina uhličitá.
Kredit: Wikimedia Commons
  • Formální náboj = Celkový počet valenčních elektronů – počet elektronů, které zůstávají nevázané – (počet elektronů zapojených do tvorby vazby/2)
  • Formální náboj centrálního atomu, uhlík = 4 – 0 – (8/2) = 0
  • Formální náboj kyslíku dvojitě vázaného s atomem uhlíku = 6 – 4 – (4/2) = 0
  • Formální náboj kyslíku připojeného jednoduchou vazbou s uhlíkem a vodíkem = 6 – 4 – (4/2) = 0
  • Formální náboj vodíku = 1 – 0 – (2/2) = 0

Z formálního výpočtu náboje každého atomu v kyselině uhličité se usuzuje, že kyselina uhličitá je neutrální molekula.

Často kladené otázky (FAQ)

Je kyselina uhličitá rozpuštěná ve vodě?

Odpověď: Ano, kyselina uhličitá je rozpuštěna ve vodě. Disociuje ve vodném roztoku a tvoří H+ ionty a hydrogenuhličitanové ionty (HCO3-).

Jaké je použití kyseliny uhličité?

Odpověď: Kyselina uhličitá má různá použití v různých oblastech, například při přípravě nealkoholických nápojů a jiných nápojů. Kromě toho je jedním z důležité prvky krve, která odvádí oxid uhličitý z těla.

Také čtení: