Exempel på formell laddning
Share
Resonansstrukturer är alla möjliga Lewis-strukturer för en molekyl. Formell laddning är en teknik för att identifiera vilken resonansstruktur som är den mer korrekta strukturen. Den mest korrekta Lewis-strukturen är strukturen där de formella laddningarna är jämnt fördelade över molekylen. Summan av alla formella laddningar bör vara lika med molekylens totala laddning.
Formell laddning är skillnaden mellan antalet valenselektroner i varje atom och antalet elektroner som atomen är associerad med. Ekvationen har formen:
FC = eV - eN - eB/ 2
var
eV = antalet valenselektroner i atomen som om den isolerades från molekylen
eN = antal obundna valenselektroner på atomen i molekylen
eB = antal elektroner som delas av bindningarna till andra atomer i molekylen
De två resonansstrukturerna i bilden ovan är för koldioxid, CO2. För att bestämma vilket diagram som är det rätta måste de formella laddningarna för varje atom beräknas.
För struktur A:
eV för syre = 6
eV för kol = 4
Att hitta eN, räkna antalet elektronprickar runt atomen.
eN för O1 = 4
eN för C = 0
eN för O2 = 4
Att hitta eB, räkna bindningarna till atomen. Varje bindning bildas av två elektroner, en donerad från varje atom som är involverad i bindningen. Multiplicera varje bindning med två för att få det totala antalet elektroner.
eB för O1 = 2 bindningar = 4 elektroner
eB för C = 4 bindningar = 8 elektroner
eB för O2 = 2 bindningar = 4 elektroner
Använd dessa tre värden för att beräkna den formella laddningen på varje atom.
Formell avgift för O1 = eV - eN - eB/ 2
Formell avgift för O1 = 6 - 4 - 4/2
Formell avgift för O1 = 6 - 4 - 2
Formell avgift för O1 = 0
Formell laddning av C = eV - eN - eB/ 2
Formell laddning av C1 = 4 - 0 - 4/2
Formell avgift för O1 = 4 - 0 - 2
Formell avgift för O1 = 0
Formell avgift för O2 = eV - eN - eB/ 2
Formell avgift för O2 = 6 - 4 - 4/2
Formell avgift för O2 = 6 - 4 - 2
Formell avgift för O2 = 0
För struktur B:
eN för O1 = 2
eN för C = 0
eN för O2 = 6
Formell avgift för O1 = eV - eN - eB/ 2
Formell avgift för O1 = 6 - 2 - 6/2
Formell avgift för O1 = 6 - 2 - 3
Formell avgift för O1 = +1
Formell laddning av C = eV - eN - eB/ 2
Formell laddning av C1 = 4 - 0 - 4/2
Formell avgift för O1 = 4 - 0 - 2
Formell avgift för O1 = 0
Formell avgift för O2 = eV - eN - eB/ 2
Formell avgift för O2 = 6 - 6 - 2/2
Formell avgift för O2 = 6 - 6 - 1
Formell avgift för O2 = -1
Alla formella laddningar på struktur En lika noll, där de formella laddningarna på struktur B visar att ena änden är positivt laddad och den andra negativt laddad. Eftersom den totala fördelningen av struktur A är noll, är struktur A den mest korrekta Lewis-strukturen för CO2.
