Cariche formali

Sommario

In alcuni casi, è apparentemente più di una struttura di Lewis valida per molecole e ioni politomici. Il concetto di accuse formali può essere utilizzato per aiutare a prevedere la struttura Lewis più appropriata quando c’è più di una struttura ragionevole.

calcolo del carico formale

il carico formale di un atomo in Una molecola è il carico ipotetico che l’atomo avrebbe se gli elettroni nelle obbligazioni sono distribuiti uniformemente tra gli atomi. In alternativa, il carico formale risulta quando il numero di elettroni di valenza di un atomo neutro, gli elettroni nozzali sono ridotti per la prima volta, seguiti dalla sottrazione del numero di collegamenti collegati a quell’atomo nella struttura Lewis.

Pertanto, il carico formale viene calcolato come segue:

I calcoli Le accuse formali possono essere controllate due volte determinando la somma delle accuse formali per l’intera struttura. La somma dei carichi formali di tutti gli atomi in una molecola deve essere zero; La somma delle accuse formali in un ione deve essere uguale alla posizione dello ione. Ricorda che il carico formale calcolato per un atomo non è il carico reale dell’atomo nella molecola. La carica formale è solo una procedura contabile utile; Non indica la presenza di cariche reali.

Calcolo del carico formale di lewis strutture

I seguenti passaggi sono seguiti per assegnare oneri formali a ciascun atomo nell’ICL di ioni interhalogeni4 -.

Step 1. Dividere le coppie di elettroni dell’Unione ugualmente per tutti i collegamenti I-CL:

Step 2. Assegna le coppie solitarie di elettroni ai tuoi atomi. Ogni atomo di cloro ora ha sette elettroni assegnati, e l’atomo di iodio ha otto.

Step 3. Sottrai questo numero di numero di elettroni di Valencia per l’atomo neutro: iodio: 7 – 8 = -1
cloro : 7 – 7 = 0
La somma delle accuse formali di tutti gli atomi è uguale a -1, che è identica al carico ionico (-1).

uso del carico formale per prevedere il carico Struttura molecolare

La disposizione degli atomi in una molecola o gli ioni è chiamata la sua struttura molecolare. In molti casi, seguendo i passaggi per scrivere le strutture Lewis possono portare a più di una possibile struttura molecolare: più collegamenti diversi e posizionamenti di elettroni di coppia solitare o diversi accordi di atomi, ad esempio. Alcune linee guida che coinvolgono il carico formali possono essere utili per decidere quale delle possibili strutture è più probabile per una particolare molecola o ione:

1. una struttura molecolare in cui tutti i carichi formali sono preferibili a uno in cui Alcune spese formali non sono zero.
2. Se la struttura Lewis deve avere oneri formali non zero, è preferibile il contratto con le più piccole spese formali non nullo.
3. Le strutture Lewis sono preferibili quando le cariche formali adiacenti sono zero o il segno opposto.
4. scegliendo tra diverse strutture Lewis con distribuzioni simili di distribuzioni simili di accuse formali, la struttura con accuse formali negative è preferibile.

Per vedere come vengono applicate queste linee guida, considerare alcune possibili strutture per anidride carbonica, CO2. È noto che il meno atomo elettronegativo occupa normalmente la posizione centrale, ma i carichi formali aiutano a capire perché ciò accade. Tre possibilità per la struttura possono essere disegnate: carbonio al centro con due doppie legami, carbonio al centro con un collegamento singolo e triplo e ossigeno nel centro con doppia connessione.

Quando si confrontano i tre oneri formali, la struttura a sinistra può essere identificata come preferibile perché ha solo accuse formali di zero .

Come un altro esempio, lo ione tionocyanato, uno ione formato da un atomo di carbonio, un atomo di azoto e un atomo di zolfo, potrebbe avere tre diverse strutture molecolari: NCS -, snc o csn -. I carichi formali presenti in ciascuna di queste strutture molecolari possono aiutare a scegliere la disposizione più probabile degli atomi. Le possibili strutture di Lewis e le accuse formali per ciascuna delle tre possibili strutture per lo ione tiocyanate sono: carbonio al centro con doppio legame, azoto nel centro con doppio legami e zolfo nel centro con doppio legame.

Si noti che la somma delle spese formali in ciascun caso è uguale alla carica dei ioni ( -1). Tuttavia, la prima disposizione degli atomi di carbonio è preferita al centro perché ha il minor numero di atomi con carichi formali non zero.Inoltre, posizionare l’atomo meno elettronegativo nel centro e la carica negativa nell’elemento più elettronico.

Questo testo è adattato da OpenStax, Chimica 2E, capitolo 7.4 Cariche formali e risonanza.