CHO- lewis struktuur, Kenmerke:13 Feite wat moet weet


CHO- is die karbonielfunksionaliteit van organiese chemie, meer spesifiek die aldehiedgroep. Kom ons bespreek -CHO in detail in die volgende artikel.

Die C in CHO- eenheid is sp2 verbaster. CHO- is 'n aldehiedfunksie met C=O, en om hierdie rede is die koolstofsentrum elektrofiel. Omdat al die elektrondigtheid vanaf die koolstofsentrum weggesleep word na die suurstofterrein. Dus, -CHO is baie vatbaar vir nukleofiele aanval.

CHO- is die spesifieke groep karbonielfunksionaliteit. Die aldehiede is meer reaktief as gevolg van die elektroniese en steriese effekte. Daar is net die H-atoom wat aan die dubbele CO geheg is, so daar sal geen kans wees vir elektrondigtheidverspreiding nie, weer as gevolg van die klein grootte van H kan meer lywige groepe hier aanval. Nou verken ons meer oor -CHO in die volgende afdeling.

1. Hoe om CHO-lewis-struktuur te teken?

Lewis-struktuur kan ons 'n duidelike idee gee oor die vorm, valenselektrone en bindingshoek van die CHO-. Nou sien ons hoe om die CHO-lewis-struktuur in 'n paar stappe te teken.

Tel die valenselektrone

Die totale valenselektrone vir die CHO- is 4+6+1+1 = 12. Dit is die som van alle individuele atome se valenselektrone wat in die molekule teenwoordig is. Valenselektrone vir C, O en H is 4,6 en 1 aangesien hulle groep IVA, VIA en IA elemente is. Een ekstra elektron sal bygevoeg word vir een negatiewe lading.

Die keuse van die sentrale atoom

Ons moet een atoom as die sentrale atoom kies, want rondom die sentrale atoom is al die atome via 'n kovalente binding verbind en meetkunde sal voorspel word. Gebaseer op die grootte en elektropositiwiteit kies ons C as die sentrale atoom hier. C het 'n groter grootte as H- en O-atome en is meer elektropositief as albei.

Bevredig die oktet

Elke individuele atoom in die CHO- moet bevredig word deur hul oktet om hul valensdop te vervul. Die elektroniese konfigurasie van C, O en H is [He]2s22p2, [Hy] 2s22p4, en 1s1. So, C en O benodig 8 elektrone aangesien hulle p-blokelemente is. Dus, die totale elektrone benodig volgens die oktet, 8+8+2 = 18.

Bevredig die valensie van elke atoom

C is vierwaardig, terwyl O di is en H eenwaardig is volgens die elektrone in hul onderskeie valensieskil. Volgens die oktet is die elektrone wat benodig word 18, terwyl die totale valenselektrone 12 is. Dus, ons benodig 18-12 = 6 meer elektrone of 6/2 = 3 bindings om die valensie van elke atoom te bevredig.

Ken die eensame pare toe

Nadat ons die oktet sowel as valensie van elke atoom teenwoordig in die molekule bevredig het, moet ons die nie-gebonde elektrone vir elke onderskeie atoom toeken. Na die vorming van twee bindings het O nog vier nie-gebonde elektrone, wat as alleenpare oor die O-atoom bestaan. C en H het geen alleenpare nie.

CHO- Lewis Struktuur

2. CHO- lewis struktuur vorm

Die vorm van elke molekule hang af van die atome wat daarin teenwoordig is en is ook verantwoordelik vir enige soort afstoting. Kom ons bespreek die vorm van CHO- in detail.

Die vorm van die CHO- is trigonaal plat. Hierdie geometrie bevoordeel ook die sentrale atoomhibridisasiewaarde, wat sp2. CHO- is AX2 tipe molekule en volgens die VSEPR (Valence Shell Electrons Pair Repulsion) teorie, die meetkunde van AX2 is trigonaal plat as daar geen alleenpare oor die sentrale atoom is nie.

CHO- Molekulêre Vorm

As daar enige lywige groep teenwoordig sal wees by die vakante plek van C dan is daar 'n kans op steriese afstoting tussen daardie lywige groep en die H-atoom. Alhoewel H baie klein in grootte is, sal die meetkunde as gevolg van daardie steriese afstoting dalk nie meer trigonaal plat wees nie en ook van die ideale vorm afwyk.

3. CHO- valenselektrone

Valenselektrone is daardie elektrone wat in die buitenste orbitaal van elke atoom in die molekule voorkom. Tel nou die totale aantal valenselektrone vir CHO-molekule.

Die totale aantal valenselektrone vir CHO- is 12. Die elektroniese konfigurasie van C, O en H is [He]2s22p2, [Hy] 2s22p4, en 1s1. Dus, C, O en H het 4, 6 en 1 valenselektrone in hul onderskeie valensorbitaal. Vir C en O is die valensie-orbitale 2s en 2p en vir H is dit 1s.

  • Bereken nou die algehele valenselektrone vir CHO-
  • Valenselektrone vir C is 4
  • Valenselektrone vir O is 6
  • Die valenselektron vir H is 1
  • Vir ekstra negatiewe heffing is 1
  • Dus, die totale valenselektrone van CHO- is 4+6+1+1 = 12.

4. CHO- lewis struktuur alleenpare

Eensame pare is nie-gebonde elektrone wat oor die buitenste orbitaal teenwoordig is, maar nie betrokke is by bindingsvorming nie. Nou sien ons watter atoom alleenpare het.

Slegs O bevat alleenpare in die CHO-molekule. Uit die elektroniese konfigurasie O is dit duidelik dat daar ses elektrone in die buitenste orbitaal van O is. Maar hier maak O twee bindings met C deur twee elektrone te deel, dus het die res van die vier elektrone bestaan ​​as twee pare alleenpare .

  • Eensame pare moet bereken word deur die formule, alleenpare = valenselektrone – gebonde elektrone.
  • Die alleenpare oor die C-atoom is 4-4 = 0
  • Die alleenpare bo O is 6-2 = 4
  • Die alleenpare oor die H-atoom is 1-1 = 0
  • Dus, uit die bogenoemde berekening, kan ons sê dat slegs die O-atoom 4 alleenpare dra, wat beteken dat twee pare alleenpare slegs oor die O-atoom teenwoordig is.

5. CHO- lewis struktuur hoek

Die bindingshoek is die hoek wat deur atome in die molekule gemaak word vir die perfekte belyning van atome om enige afstoting te vermy. Kom ons voorspel die bindingshoek van die CHO-molekule.

Die bindingshoek van CHO- is 1200. Hierdie bindingshoek word in die trigonale planêre molekule getoon. CHO- is 'n trigonale planêre molekule, dus is die bindingshoek rondom sentrale C 1200. Volgens die VSEPR-teorie is die bindingshoek van AX2 tipe molekule is altyd 1200 indien daar geen afwykingsfaktor teenwoordig is nie.

CHO- Bond Angle

Daar is geen steriese ophoping binne die aldehied teenwoordig nie, so die bindingshoek is perfek 1200 volgens trigonale planêre geometrie. As enige lywige groep in die aldehied as 'n alkieldeel teenwoordig is, sal daar 'n kans wees op steriese afstoting sowel as 'n verandering van bindingshoek.

6. CHO- lewis struktuur formele aanklag

Die formele lading is 'n hipotetiese konsep, hierdeur kan ons die lading wat op die molekule voorkom, voorspel. Kom ons bereken die formele aanklag in die volgende afdeling.

Die formele lading van CHO- is nie nul nie, want daar is reeds een negatiewe lading binne die molekule teenwoordig. Nou moet ons die individuele formele lading van elke atoom wat in CHO- teenwoordig is, nagaan. Ons moet aanvaar dat daar dieselfde elektronegatiwiteit is vir al die atome teenwoordig in die CHO- van 'n formele lading.

  • Die formule wat vir die formele lading gebruik word, is FC = Nv - Nlp. -1/2 Nbp
  • Die formele lading oor C is 5-0-6 = -1
  • Die formele lading oor O is 6-4-(4/2) = 0
  • Die formele lading oor H is, 1-0-(2/2) = 0
  • Dus, uit die bogenoemde berekening, is dit duidelik dat CHO- een lading dra en die lading is oor die C-atoom teenwoordig en die lading is negatief.

7. CHO- lewis struktuur oktetreël

Elke atoom in die molekule sal die oktetreël gehoorsaam deur sy buitenste orbitaal te vervul en 'n geskikte aantal elektrone te aanvaar. Nou sien ons hoe CHO- die oktetreël volg.

Om die oktetreël te voltooi C en O het elektrone in hul valensdop gedeel. Hulle is p-blokelemente, so hulle benodig agt elektrone, terwyl H twee in sy valensorbitaal benodig aangesien dit 'n s-blokelement is. C maak vier bindings deur agt elektrone te deel, terwyl O 'n dubbelbinding maak om hul oktet te voltooi.

Uit die elektroniese konfigurasie van elke atoom kan ons sien dat die p-blokelement agt elektrone benodig (twee in s en ses in p-orbitale). Weereens, s blokelement benodig twee elektrone. Deur bindings te deel, vervul al die atome hul onderskeie valensorbitaal en gehoorsaam die oktetreël.

8. CHO- lewis struktuur resonansie

Resonansie is die delokalisering van elektronwolke tussen verskillende skeletvorme van die molekule. Leer nou kortliks oor die CHO-resonansie in die volgende afdeling.

Daar is verskillende getalle resonerende strukture wat in die CHO-molekule voorkom.

  • Daar is genoeg elektronwolke teenwoordig wat binne die molekule in verskillende skeletvorme gedelokaliseer kan word.
  • Daar is 'n dubbelbinding teenwoordig tussen C en O en ook negatiewe lading is ook teenwoordig.
CHO- Resonerende Struktuur

Beide strukture I en II is die resonansiestrukture van die CHO-. Onder beide net strukture is I meer stabiel as struktuur II omdat struktuur I 'n meer kovalente binding het. Struktuur II het 'n laer aantal kovalente bindings, maar die negatiewe is ook teenwoordig oor die elektronegatiewe O-atoom.

9. CHO- hibridisasie

Hibridisering is die vermenging van orbitale om 'n nuwe hibriede orbitaal van ekwivalente energie te vorm om 'n kovalente binding te vorm. Bespreek nou die hibridisering van CHO- in die opdrag.

Uit die onderstaande tabel daar word getoon dat hibridisasie van sentrale C in CHO- sp2 verbaster.

struktuur     Hibridisering waardeToestand van hibridisasie van sentrale atoom                  Bindingshoek
lineêre 2sp /sd / pd    1800
Beplanner trigonaal   3sp2      1200
tetraëdriese  4sd3/ sp3     109.50
Trigonale bipiramidaal5sp3d/dsp3          900 (aksiaal), 1200(ekwatoriaal)
oktaëdriese  6sp3d2/d2sp3     900
Pentagonale bipiramidaal   7sp3d3/d3sp3          900, 720
Hibridiseringstabel

Die s- en p-orbitaal van C is betrokke by die hibridisasie. Ons kan die hibridisasie bereken deur die konvensieformule, H = 0.5(V+M-C+A), waar H = hibridisasiewaarde, V die aantal valenselektrone in die sentrale atoom is, en M = eenwaardige atome omring.

10. CHO- oplosbaarheid

CHO is 'n organiese funksionaliteit, dus is dit oplosbaar in 'n organiese oplosmiddel. Kom ons bespreek die oplossing van CHO-oplosbaarheid.

Die lys van oplossings waar CHO oplosbaar kan wees,

  • benseen
  • tolueen
  • CCl4
  • chloroform
  • metanol
  • etanol

Waarom en hoe is CHO-oplosbaar in bogenoemde oplossing?

'n Organiese molekule is nie-polêr of effens polêr, so hulle het 'n lae oplosbaarheid in die polêre oplosmiddel.

CHO- is oplosbaar in bogenoemde oplossing aangesien dit 'n groter oplosbaarheid het. Maar dit het 'n laer oplosbaarheid as 'n watermolekule, met temperatuur sal die oplosbaarheid verhoog word. Die organiese oplosmiddel maak geen H-binding nie so die oplosbaarheid sal laer wees.

11. Is CHO-ionies?

Volgens Fajan se reël is geen molekule 100% kovalent of ionies nie, dit hang af van die ioniese potensiaal en aard van die binding. Kom ons kyk of CHO ionies of kovalent is.

CHO- is 'n nie 'n ioniese eerder kovalente molekule. Dit deel elektrone tussen die atome. CHO is 'n organiese molekule en alle organiese molekules is kovalent omdat koolwaterstofmolekules gemaak word deur elektrondeling tussen C- en H-atome.

Waarom en hoe is CHO- kovalent?

Daar sal elektrondeling tussen bindings tussen die CHO-molekule wees wat die kovalent maak.

CHO- is kovalent omdat die ioniese potensiaal van C baie laag is en die polariseerbaarheid van O ook baie klein is. Daar is dus geen kans vir hierdie molekule om ionies te maak nie. CHO- is 'n organiese molekule en deel elektrone tussen C- en O-atome. Deur elektrone te deel maak die binding kovalent.

Die C-sentrum is elektrofiel as gevolg van elektrone wat na die O-plek weggesleep word.

12. Is CHO- suur of basies?

Die suur of basiese aard van 'n molekule hang af van die vrystellingsvermoë van proton sowel as OH-. Kom ons kyk of CHO- suur of basies is.

CHO- is effens suur. Dit is meer suur as ketoon of enige ander neutrale organiese funksionaliteit. Dit hang af van die swak elektronskenkende effek van aldehied en die laer waarde van pka maak die molekule suur.

Waarom en hoe is CHO- suur?

Die suur aard van enige molekule hang af van die vermoë om H te skenk+ ione volgens die Arrhenius-teorie.

CHO- is effens suur omdat die proton nie aan enige elektronegatiewe atoom geheg is nie, wat die elektrondigtheid daarheen kan trek. Maar daar is 'n dubbelgebonde O teenwoordig met 'n C-atoom waar H geheg is. Die elektrondigtheid van C word deur die O weggesleep en maak die H effens suur.

Uit die eksperimentele data kan ons ook sien dat die pka-waarde van aldehied baie laer is. As daar 'n -I-bevattende Alkylgroep teenwoordig is, verhoog dit die suurheid van die molekule. Weereens verlaag die +R-bevattende groep die suurheid ook.

13. Is CHO-polêr of nie-polêr?

Die polariteit van 'n molekule is uitsluitlik afhanklik van die waarde van die dipoolmoment van die molekule. Kyk nou of CHO polêr is of nie.

CHO- is 'n polêre molekule. Die hoofrede agter sy polariteit is dat daar 'n permanente dipool-moment in die molekule teenwoordig is, weereens is die elektronegatiwiteitsverskil tussen C en O genoeg om 'n resulterende dipoolmoment te skep. So, dit kan oplosbaar in water vir sy polariteit.

Waarom en hoe is CHO- polêr?

Die permanente resulterende dipoolmoment maak CHO-polêr. Bespreek nou die polariteit daarvan kortliks in die volgende afdeling.

CHO- is polêr omdat die dipoolmoment werk vanaf elektropositiewe C na elektronegatiewe O-atoom via sigma- en π-bindings. Daar is geen ander dipoolmoment wat kan werk nie, so daar is geen kans om die vorige dipoolmoment uit te kanselleer nie en om hierdie rede sal 'n permanente resulterende dipoolmoment waargeneem word.

As gevolg van hierdie polariteit is CO-binding ook polêr en om hierdie rede kan dit oplosbaar wees in polêre oplosmiddels soos water, DMSO, ens. Hoe hoër die polariteit van die binding hoër sal kans wees op die ioniese aard van die binding, so ons kan sê ook dat die CO-binding gedeeltelike ioniese karakter as die CH-binding het.

14. Is CHO- tetraëdries of lienêr?

Die vorm van die molekule is afhanklik van die VSEPR-teorie en die teenwoordigheid van omliggende atome. Kom ons bespreek of die CHO- tetraëdries is of nie.

Die meetkunde van die CHO- is nie tetraëdries nie eerder trigonaal plat. Omdat dit 'n AX is2 tipe molekule en volgens VSEPR teorie AX2 molekule neem altyd 'n trigonale planêre vorm aan. Slegs AX3 tipe molekule neem tetraëdriese meetkunde aan.

Waarom en hoe is CHO- nie tetraëdries of lineêr nie?

Planêre geometrie molekule kan nie 'n tetraëdriese vorm wees nie. Bespreek nou hoe CHO- trigonale planêre vorm aanneem.

CHO- is nie tetraëdries nie aangesien 'n molekule 'n trigonale planêre vorm aanneem wanneer dit drie omliggende atome het. In CHO- is daar twee omliggende atome, volgens VSEPR-teorie. Daar is ook 'n dubbelbinding teenwoordig tussen C en O. Dit neem dus 'n trigonale planêre vorm aan.

Weereens, uit die verbasteringswaarde, kan ons sê dat sp2 gehybridiseerde molekules neem altyd trigonale planêre geometrie aan. Vir sp neem gehibridiseerde molekule lineêre en sp aan3 neem tetraëdriese vorm aan as daar geen afwykingsfaktor teenwoordig is nie.

Gevolgtrekking

CHO- is 'n trigonale planêre molekule met sp2 gehibridiseer van die sentrale atoom. Dit is 'n neutrale molekule, maar die C-sentrum is meer elektrontekort en geneig tot nukleofiele aanval vinnig. C -O-binding is polêr en vir hierdie polariteit kan dit oplosbaar in polêre oplosmiddel alhoewel dit 'n organiese molekule is.

Biswarup Chandra Dey

Chemie gaan nie net oor lees reël vir reël en memoriseer nie, dit is 'n konsep om op 'n maklike manier te verstaan ​​en hier deel ek met jou die konsep oor chemie wat ek leer omdat kennis die moeite werd is om dit te deel.

Onlangse plasings