Lewisstruktur for C2O42- | Oxalat-ion

Lewisstruktur for oxalat-ion er tegnet trin for trin i denne vejledning. Begrebet samlede valenselektroner anvendes til at tegne lewis-strukturen for C2O42-. Efter færdiggørelsen af lewis-strukturen af C2O42- skal der være en -2 ladning og en stabilitet. Du vil lære om disse ting i denne tutorial.

Oxalat-ion | C2O42-

Carbonat-ionen har en -2 ladning. Der er to kulstofatomer i oxalat-ionen.

C2O42- Lewis-struktur

To kulstofatomer er led til et kulstofatom. På samme måde er de to andre iltatomer forbundet med det andet kulstofatom. I lewis-strukturen af C2O42-ionen er ionen symmetrisk omkring C-C-bindingen.

Trin for tegning af lewis-strukturen af C2O42-

Følgende trin er nødvendige for at tegne C2O42- lewis-strukturen, og de er forklaret i detaljer i denne vejledning.

1. Find det samlede antal elektroner i kulstof- og iltatomernes valansskaller. Dette bruges til at bestemme antallet af bindinger, lone par omkring atomerne.
2. Total elektronpar omkring atomerne
3. Center atomvalg i henhold til den maksimale valens
4. Sæt lone par på atomerne
5. Kontroller stabiliteten og minimer ladningerne på atomerne for at opbygge den mest stabile struktur ved at konvertere lone par til bindinger.

Som disse trin er følgende fakta vigtige for at tegne lewis-strukturen.

Syren skal holde negative ladninger i lewis-strukturen, fordi ilt kan lide at beholde elektroner end kulstofatom.

Elektronegativitet for ilt er højere end for kulstof.

Det er vigtigt at tegne den korrekte lewisstruktur for at tegne resonansstrukturer af CO32- korrekt.

Totalt antal elektroner i valanceskallerne for C2O42-

Kulstof er placeret i gruppe 4 i det periodiske system. Kulstof har altså fire elektroner i sin valensskal. Oxygen er placeret i 6. gruppe. Det har seks elektroner i valensskallen.

• Totale valenselektroner givet af kulstofatom = 4 * 2 = 8

Der er fire oxygenatomer i C2O42- ionen, Derfor

• Totale valenselektroner givet af oxygenatomer = 6 *4 = 24

Der er -2 ladning på C2O42- ionen. Derfor er der yderligere to elektroner, som bidrager til valenselektronerne.

• Totale valenselektroner = 8 + 24 + 2 = 34

Totale valenselektronpar

Totale valenselektronpar = σ-bindinger + π-bindinger + lone par ved valensskaller

Totale elektronpar bestemmes ved at dividere antallet af totale valenselektroner med to. For C2O42- ionen er det samlede antal elektronpar 17.

Centeratom i C2O42- ionen

For at være centeratom er det vigtigt at have en højere valensværdi. Kulstof har størst chance for at være centeratom (Se figuren), fordi kulstof kan vise valens på 4. Oxygen’s højeste valens er 2. Så nu kan vi opbygge en skitse af C2O42- ionen.

Enlige par på atomer

• Der er fire C-O-bindinger og en C-C-binding i ovenstående skitse, hvilket giver fem bindinger. Derfor er der kun tolv (17-5 = 12) valenselektronpar tilbage.
• Først markeres disse tolv valenselektronpar som ensomme par på de ydre atomer (på oxygenatomer). Et oxygenatom vil tage tre lone par efter oktalreglen (oxygenatomet kan ikke beholde mere end otte elektroner i sin valensskal).
• For fire oxygenatomer er der brugt tolv elektronpar. Nu er der ikke flere ensomme par at markere på kulstofatomer efter at have markeret ensomme par på oxygenatomer (udenfor atomer).

Ladninger på atomer

Efter at have markeret elektronpar på atomer (i dette tilfælde kun på oxygenatomer), skal vi markere ladninger på hvert enkelt atom, hvis der er en ladning. Markeringen af ladninger er vigtig, fordi den bruges til at bestemme den bedste lewis-struktur for ionen. Når du har markeret ladninger, vil du se, at hvert iltatom får en -1-ladning og begge kulstofatomer får en +1-ladning.

Denne struktur er meget ustabil, fordi der er ladninger overalt i ionen.

Kontroller stabiliteten og minimer ladninger på atomerne ved at omdanne lone par til bindinger

• Syreatomer skal have negative ladninger, fordi oxygenatomets elektronegativitet er højere end kulstofatomets. Ellers kan vi sige, at evnen til at holde negative ladninger er større hos iltatomer end hos kulstofatomer.
• Den tegnede struktur er ikke stabil, fordi alle atomer har en ladning (Lewis-strukturen burde være en stabil struktur med færre ladninger).
• Nu skal vi forsøge at minimere ladningerne ved at omdanne et eller flere ensomme par til bindinger. Altså omdanne et lone par på et oxygenatom til en C-O binding.
• Nu er der en dobbeltbinding mellem et kulstofatom og et iltatom (en C=O-binding). Nu er der tre enkeltbindinger mellem kulstofatomet og de tre andre iltatomer (to C-O-bindinger).

I den nye struktur er ladninger af atomer reduceret end i den tidligere struktur. Nu er der ingen ladninger på et oxygenatom og et kulstofatom. Men der er stadig ladninger på tre oxygenatomer (har -1 negative ladninger) og det andet kulstofatom. Nu forstår du, at denne struktur af C2O42- er mere stabil end den tidligere struktur. Men vi forsøger at reducere ladningerne så meget som muligt.

Reducere ladningerne yderligere

Du kan omdanne det enlige par på et andet oxygenatom til en C-O-binding som nedenfor.

Lewis struktur af C2O42- (carbonat) ion

Spørgsmål

Stil dine spørgsmål om kemi, og find svarene
Relaterede vejledninger