Beispiel für eine formelle Aufladung Problem
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Resonanzstrukturen sind alle möglichen Lewis-Strukturen für ein Molekül. Die formale Ladung ist eine Technik, um zu identifizieren, welche Resonanzstruktur die korrektere Struktur ist. Die korrekteste Lewis-Struktur ist die Struktur, bei der die formalen Ladungen gleichmäßig im Molekül verteilt sind. Die Summe aller formalen Ladungen sollte der Gesamtladung des Moleküls entsprechen.
Die formale Ladung ist die Differenz zwischen der Anzahl der Valenzelektronen jedes Atoms und der Anzahl der Elektronen, mit denen das Atom assoziiert ist. Die Gleichung hat die Form:
FC = eV - eN - eB/ 2
wo
eV = Anzahl der Valenzelektronen des Atoms, als ob es vom Molekül isoliert wäre
eN = Anzahl der ungebundenen Valenzelektronen am Atom im Molekül
eB = Anzahl der Elektronen, die sich die Bindungen zu anderen Atomen im Molekül teilen
Die beiden Resonanzstrukturen im obigen Bild beziehen sich auf Kohlendioxid, CO2. Um festzustellen, welches Diagramm das richtige ist, müssen die formalen Ladungen für jedes Atom berechnet werden.
Für Struktur A:
eV für Sauerstoff = 6
eV für Kohlenstoff = 4
Um e zu findenN, Zählen Sie die Anzahl der Elektronenpunkte um das Atom.
eN für O1 = 4
eN für C = 0
eN für O2 = 4
Um e zu findenB, Zähle die Bindungen zum Atom. Jede Bindung wird von zwei Elektronen gebildet, von denen jeweils eines von jedem an der Bindung beteiligten Atom stammt. Multiplizieren Sie jede Bindung mit zwei, um die Gesamtzahl der Elektronen zu erhalten.
eB für O1 = 2 Bindungen = 4 Elektronen
eB für C = 4 Bindungen = 8 Elektronen
eB für O2 = 2 Bindungen = 4 Elektronen
Verwenden Sie diese drei Werte, um die formale Ladung für jedes Atom zu berechnen.
Anklage von O1 = eV - eN - eB/ 2
Anklage von O1 = 6 - 4 - 4/2
Anklage von O1 = 6 - 4 - 2
Anklage von O1 = 0
Formelle Aufladung von C = eV - eN - eB/ 2
Formelle Anklage von C1 = 4 - 0 - 4/2
Anklage von O1 = 4 - 0 - 2
Anklage von O1 = 0
Anklage von O2 = eV - eN - eB/ 2
Anklage von O2 = 6 - 4 - 4/2
Anklage von O2 = 6 - 4 - 2
Anklage von O2 = 0
Für Struktur B:
eN für O1 = 2
eN für C = 0
eN für O2 = 6
Anklage von O1 = eV - eN - eB/ 2
Anklage von O1 = 6 - 2 - 6/2
Anklage von O1 = 6-2-3
Anklage von O1 = +1
Formelle Aufladung von C = eV - eN - eB/ 2
Formelle Anklage von C1 = 4 - 0 - 4/2
Anklage von O1 = 4 - 0 - 2
Anklage von O1 = 0
Anklage von O2 = eV - eN - eB/ 2
Anklage von O2 = 6 - 6 - 2/2
Anklage von O2 = 6 - 6 - 1
Anklage von O2 = -1
Alle formalen Ladungen in Struktur A sind gleich Null, wobei die formalen Ladungen in Struktur B zeigen, dass ein Ende positiv und das andere negativ geladen ist. Da die Gesamtverteilung von Struktur A Null ist, ist Struktur A die korrekteste Lewis-Struktur für CO2.
