Formaldehyde (COH2), ook bekend als methanal, heeft een centraal koolstofatoom (C) met 4 valentie-elektronen, dubbel gebonden aan een zuurstofatoom (O) en enkelvoudig gebonden aan twee waterstofatomen (H). Zuurstof draagt 6 valentie-elektronen bij en elke waterstof draagt 1 bij, in totaal 12 elektronen. De Lewis-structuur vertoont een dubbele C=O-binding en twee enkele CH-bindingen, zonder alleenstaande paren op koolstof en twee alleenstaande paren op zuurstof. COH2 vertoont een trigonale vlakke geometrie rond het koolstofatoom met bindingshoeken van ongeveer 120°, indicatief voor sp²-hybridisatie. Het molecuul is polair vanwege het elektronegativiteitsverschil tussen C (2.55), O (3.44) en H (2.20), wat de reactiviteit en het gebruik ervan als industriële chemische stof beïnvloedt.
COH2 is een organische verbinding die algemeen bekend staat als formaldehyde, met zijn IUPAC-nomenclatuur als Methanal. Dit scherp ruikende gas is zeer giftig en veroorzaakt bij inademing, ogen en huid irritatie van de longen.
De COH2-lewisstructuur wordt echter nog steeds veel gebruikt voor verschillende reacties voor het conserveren van weefsels, anti-infectieuze middelen, kleefstoffen enz.
Hoe teken je COH2 lewis structuur?
COH2 lewis structuur is een elektronische skeletweergave van een molecuul die vertelt over het aantal bindingen, soorten bindingen, alleenstaande paren, de resonantiestructuur enz. Dit levert de skeletstructuur op die wordt aangenomen door de respectieve molecuulformule.
Methoden om trek COH2 lewis structuur :
- Tel het totale aantal valentie-elektronen dat beschikbaar is van alle samenstellende atomen.
- C heeft elektronische configuratie: [He]2s22p2 , O elektronische configuratie : [He]2s22p4 en H elektronische configuratie: 1s1 . Er zijn dus in totaal 12 valentie-elektronen beschikbaar om de lewisdot-structuur te construeren.
- Het centrale atoom met de minste elektronegativiteit wordt gekozen als het centrale atoom. Elektronegativiteit van C = 2.55, H = 2.2 en O = 3.44. In dit geval en de meeste organische verbindingen met koolstof erin, wordt C echter gekozen als het centrale atoom omdat het vier bindingen kan vormen vanwege zijn catenation-eigenschap, terwijl H slechts één bindingspaar kan vormen en zuurstof slechts 2 bindingsparen kan vormen .
- Elk samenstellend atoom zal 8 elektronen herbergen om hun octet te vullen, op voorwaarde dat het geen geëxpandeerde valentieschilatomen of elektronendeficiënte atomen met een covalentie van minder dan 4 zijn.
- Een enkele binding wordt getrokken van elk atoom met de valentie-elektronen naar de nabijgelegen atomen.
- Omdat er slechts 3 atomen rond het centrale atoom zijn, kan het octet van C en O alleen worden voltooid als er een dubbele binding tussen C en O ontstaat. Daarbij blijven er 4 elektronen over die niet deelnemen aan de vorming van bindingen en dus bestaan ze als eenzame elektronenparen op O-atomen.
Opmerking: Elementen met een tekort aan elektronen, dwz met een covalentie van minder dan 3 of elementen met een covalentie groter dan 4, zullen de octetregel schenden omdat ze ofwel een kleinere subschil of een uitgebreide subschil hebben om elektronen op te nemen. bijv. H2, SF6
Stap voor stap constructie van COH2 lewis structuur :
COH2 lewis structuur formele lading:
Formele lading vertelt over de elektronische lading die door elk samenstellend atoom in de Lewis-dot-structuur wordt verkregen.
Het kennen van de formele lading van elk atoom, geeft een duidelijke en volledige weergave van het molecuul.
Over het algemeen kan formele lading wiskundig worden berekend met de formule:
Formele lading = (Aantal valentie-elektronen in een vrij atoom van het element) – (Aantal ongedeelde elektronen op het atoom) – (Aantal bindingen aan het atoom)
Bovendien, lading op het molecuul = som van alle formele ladingen.
Formele lading van Ha ,Hb = 1 – 0 – 1 = 0
Formele lading van C = 4 – 0 – 4 = 0
Formele lading van O = 6 – 4 – 2 = 0
COH2 lewis structuur resonantie:
COH2 lewis-structuur heeft 3 verschillende resonantiestructuren die hieronder worden weergegeven.
De pi-elektronen kunnen delokaliseren omdat ze minder sterk worden vastgehouden door atomen in vergelijking met sigma-gebonden elektronen. Meer het aantal resonantiestructuren, groter is de resonantie-energie en meer is de stabiliteit.
De eerste 3 resonantiestructuren laten zien hoe pi-elektronen delokaliseren over de C- en O-atomen, waardoor de dubbele binding ook een gedeeltelijk dubbele binding wordt met een enkel bindingskarakter.
COH2 lewis structuur octet regel:
COH2 lewisstructuur C en O volgen de octetregel.
Elk samenstellend atoom heeft een compleet octet, waarbij H slechts 2 valentie-elektronen in hun buitenste schil bevat, wat een uitzondering is omdat er geen ruimte / schillen is om elektronen te huisvesten. Ook de covalentie is 2.
COH2 valentie-elektronen :
Elektronische configuratie van C: [He]2s22p2
Elektronische configuratie van O: [He]2s22p4
Elektronische configuratie van H: 1s1
Koolstof heeft 4 valentie-elektronen, zuurstof heeft 6 valentie-elektronen en waterstof heeft 1 valentie-elektron. Er zijn 2 H-atomen, dus in totaal 2 valentie-elektronen bijdrage van H.
We hebben dus in totaal 4+6+2 = 12 valentie-elektronen. Deze 12 valentie-elektronen vormen de volledige octet van de COH2-lewisstructuur.
COH2 Lewis-structuur heeft in totaal 12 valentie-elektronen.
COH2 lewis structuur eenzame paren:
Er zijn 2 eenzame elektronenparen op het O-atoom. C heeft alleen bindingsparen en H heeft ook alleen bindingspaar elektronen.
COH2 lewis-structuur heeft 2 eenzame paren van elektronen die op O-atomen zitten.
COH2 lewis structuur hybridisatie:
Grondtoestand elektronische configuratie van C: [He]2s22px12p1y2pz
Elektronische configuratie van de grondtoestand van O: [He]2s22p2x2p1y2p1z
Grondtoestand elektronische configuratie van H: 1s1
Opgewonden toestand elektronische configuratie van C: [He]2s12px12p1y2p1z
C ondergaat sp2 hybridisatie waarbij de s en 2 p hybride orbitalen met elk een elektron paren met 2 H en 1 O hybride orbitalen, het resterende elektron van 2pz hybride orbitaal maakt pi-bindingsvorming met een van de enkel bezette p-hybride-orbitalen van O. H ondergaat sigma-bindingsvorming.
Uit de elektronische configuratie van O is het duidelijk dat een van de enkelvoudig bezette 2p-orbitalen een sigma-binding vormt door te overlappen met de sigma-orbitaal van c langs hun internucleaire as.
De andere enkel bezette 2p-orbitaal van O ondergaat zijwaartse overlapping om een pi-binding te vormen, zoals weergegeven in het lewisstructuurdiagram. De twee niet-gehybridiseerde s en een van de 2p-prbitalen die gepaarde elektronen bevatten, bestaan als eenzame elektronenparen op O.
Over het algemeen heeft O p2 hybridisatie, C heeft sp2 hybridisatie.
COH2 lewis structuur vorm:
Uit de bovenstaande bespreking van de hybridisatie ervan, neemt het een trigonale vlakke structuur aan waarbij alle atomen in het vlak zijn en de vorm ervan bijna vergelijkbaar is met die van een gelijkzijdige driehoek.
Het centrale atoom is omgeven door 3 atomen in de periferie zoals die van een gelijkzijdige driehoek. De andere atomen dan het centrale atoom worden ook wel perifere atomen genoemd.
COH2 lewis structuur hoek:
COH2 keurt een trigonale vlakke vorm met 120 . goed0 bindingshoek die goed gerechtvaardigd is omdat het een sp . is2 gehybridiseerd molecuul.
is COH2 lewis structuur polair of niet-polair?
COH2 lewis structuur is een polair molecuul. Het kan worden verklaard op basis van hun elektronegativiteitsverschil dat in dit geval het O-atoom de hoogste elektronegativiteit heeft. O, met X = 3.44, trekt hoogste de elektronendichtheid van C naar zich toe, wat op zijn beurt de elektronendichtheid van H naar C trekt, waardoor H gedeeltelijk positief wordt.
Dit maakt C licht positief geladen en O krijgt een gedeeltelijke negatieve lading, waardoor ladingsscheiding tussen de twee uiteinden van het molecuul ontstaat. Dit resulteert in dipoolvorming die verantwoordelijk is voor de polaire aard van het formaldehydemolecuul.
X= Staat voor elektronegativiteitsmagnitude
is COH2 lewis structuur ionisch?
COH2 lewis structuur is ionisch van aard.
Omdat O een grotere elektronegativiteit heeft O = 3.44 , trekt het de elektronendichtheid van C met een elektronegativiteit van C = 2.55 naar zichzelf toe, wat op zijn beurt de elektronendichtheid van H [H = 2.22] naar C trekt, waardoor H gedeeltelijk positief wordt.
Dit maakt C licht positief geladen en O krijgt een gedeeltelijke negatieve lading, waardoor een ladingsscheiding ontstaat tussen de twee uiteinden van het molecuul, waardoor het molecuul ionisch wordt.
COH2 lewis structuur oplosbaarheid:
Vanwege zijn polaire aard is het volledig oplosbaar in water en enigszins oplosbaar in polaire oplosmiddelen zoals aceton, ether en ethanol.
- Water – volledig oplosbaar
- Aceton – oplosbaar
- Ether – Gedeeltelijk oplosbaar
- Chloroform – niet mengbaar
is COH2 lewis structuur symmetrisch of asymmetrisch?
COH2 lewis structuur is een symmetrisch molecuul. Wanneer een spiegelvlak door de C=O-binding gaat, produceert het een identiek spiegelbeeld waarbij beide H niet van elkaar kunnen worden onderscheiden.
De puntgroep is C2v vergelijkbaar met die van een H2O molecuul.
is COH2 lewis structuur zuur of basisch?
COH2 lewis structuur is een zeer zwak zuur. Het werkt zuurder wanneer het aanwezig is in vaste polymeervormen. In gasvormige toestand is het vrij basisch van aard.
Conclusie:
COH2 lewis structuur is een symmetrisch trigonaal molecuul dat op grote schaal wordt gebruikt als formaline in biologische systemen en medische gebieden.
Lees ook:
- Lih Lewis-structuur
- Hclo Lewis-structuur
- Mgi2 Lewis-structuur
- Ccl3f Lewis-structuur
- Brf3 Lewis-structuur
- Gecl4 Lewis-structuur
- N2 Lewis-structuur
- Mg3n2 Lewis-structuur
- Propaanzuur Lewis-structuur
- Becl2 Lewis-structuur
Hallo…. Ik ben Nandita Biswas. Ik heb mijn master Scheikunde afgerond met als specialisatie organische en fysische chemie. Ook heb ik twee projecten in de scheikunde gedaan: één over colorimetrische schatting en bepaling van ionen in oplossingen. Anderen in Solvatochromism bestuderen fluoroforen en hun gebruik op het gebied van de chemie, naast hun stapeleigenschappen bij emissie. Ik werk als onderzoeksassistent op de medische afdeling.
Laten we verbinding maken via LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/nandita-biswas-244b4b179
Hallo medelezer,
We zijn een klein team bij Techiescience, dat hard werkt tussen de grote spelers. Als je het leuk vindt wat je ziet, deel dan onze inhoud op sociale media. Uw steun maakt een groot verschil. Bedankt!