Kohlensäure-Lewis-Struktur: Zeichnung und detaillierte Erläuterungen

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In diesem Artikel, „Kohlensäure-Lewis-Struktur“, werden die Lewis-Strukturzeichnung von Kohlensäure und relevante detaillierte Erklärungen kurz diskutiert.

Kohlensäure ist eine schwache Säure bestehend aus zwei Arten von Ionen, Wasserstoffion (H+) und Carbonation (CO32-). Wasserstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff haben jeweils 1, 6 und 8 Elektronen. Darunter sind nur die Valenz- und nichtgebundenen Elektronen um die jeweiligen Atome dargestellt.

Definition, Methoden zum Zeichnen der Lewis-Struktur mit formaler Ladungsberechnung und Kohlensäure-Lewis-Struktur stehen im Mittelpunkt dieses Artikels.

Was ist Lewis-Struktur?

Die Lewis-Struktur, auch bekannt als Lewis-Punkt-Struktur, ist eine Art von spezieller struktureller Darstellung einer beliebigen Molekülart, bei der Valenzelektronen im Wesentlichen um die jeweiligen Atome zusammen mit Bindungen (ionisch und kovalent) gezeigt werden, die an diesem bestimmten Molekül beteiligt sind.

Diese spezielle Art der Darstellung wurde erstmals von dem großen Wissenschaftler Gilbert eingeführt. N. Lewis durch seinen Artikel mit dem Titel „The Atom and the Molecule“ im Jahr 1916.

Lewis-Punktstruktur hat eine große Bedeutung in der anorganischen Chemie. Die Gesamtzahl der Elektronen, die nicht an der Bindung teilnehmen, kann leicht aus der Lewis-Punktstruktur bestimmt werden, und die Anzahl der Valenzelektronen kann auch aus der Skelettstruktur der Lewis-Punktstruktur berechnet werden. Dieses neue Konzept bietet auch einen Ausweg aus der Berechnung der formalen Ladung jedes Atoms, das in diesem bestimmten Molekül vorhanden ist.

Verfahren zum Zeichnen der Lewis-Struktur

Im Folgenden werden einige Punkte erläutert, die beachtet werden sollten Zeichne die Lewis Punktstruktur-

  • Als Valenzelektronen kommt dabei eine bedeutende Rolle zu Lewis-Punktstruktur zeichnen Daher müssen die Elektronen der äußersten Schale zuerst identifiziert und gezählt werden, um mit weiteren Schritten fortzufahren.
  • Die Volanthülle der meisten anderen Atome als Edelgase ist nicht mit Elektronen gefüllt. Sie benötigen eine bestimmte Anzahl von Elektronen, um sich in ihrer Volantschale zu erfüllen und die Edelgaselektronenkonfiguration zu erreichen. Dies wird als Oktettregel bezeichnet, bis sich die Atome in 2 befindennd Zeitraum.
  • Der nächste Schritt besteht nun darin, die Gesamtzahl der Elektronen zu berechnen, die an der Bestätigung der kovalenten oder ionischen Bindung beteiligt sind.
  • Dies sind die Hauptparameter, die zuerst bestimmt werden sollten, um die zu zeichnen Lewis-Punkt-Skelettstruktur eines beliebigen Moleküls.
Kohlensäure Lewis-Struktur
Lewis-Punktstruktur von HOBr.
Bild-Kredit: Wikimedia Commons.

In obigem Lewis-Struktur von HOBr, nichtbindende Elektronen von Sauerstoff und Brom um sie herum gezeigt. Sauerstoff hat acht Elektronen mit sechs Valenzelektronen und Brom hat sieben Valenzelektronen. Unter ihnen sind zwei Elektronen aus Sauerstoff an der Bindungsbildung mit Wasserstoff und Brom beteiligt.

Unter den sieben äußersten Schalenelektronen in Brom ist nur ein Elektron an der Bildung kovalenter Bindungen mit Sauerstoff beteiligt. Die restlichen sechs Elektronen bleiben als ungebundene Elektronenpaare.

Wasserstoff hat nur ein Elektron und wird zur Bildung kovalenter Bindungen mit Sauerstoff verwendet. Somit bleiben keine Elektronen als nicht gebundene Elektronen übrig.

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Kohlensäure-Lewis-Struktur

Kohlensäure ist eine schwache zweibasige Säure mit der chemischen Formel H2CO3. Es wird aus der Reaktion zwischen Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O) hergestellt Molmasse 62.03 g/mol und Schmelzpunkt -800 C.

Kohlensäure-Lewis-Struktur
Kohlensäure Säure-Lewis-Struktur

Wasserstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff sind drei Atome, die in Kohlensäure vorhanden sind. Kohlenstoff ist das Zentralatom und hat die Ordnungszahl sechs (1s2 2s2 2p2). Von diesen sechs Elektronen besetzen vier Elektronen die Valenzschale (Valanzelektronen). Kohlenstoff verwendet seine vier Valenzschalenelektronen in kovalenten Bindungsbildungen. Somit bleiben keine Elektronen als nichtbindende Elektronenpaare übrig.

In Sauerstoff sind sechs Elektronen die äußersten Schalenelektronen von insgesamt acht Elektronen. Unter diesen sechs Elektronen sind zwei Elektronen an der Bindungsbildung mit Wasserstoff und Kohlenstoff beteiligt (eine Einfachbindung mit Wasserstoff und eine andere kovalente Bindung mit Kohlenstoff). Die restlichen vier Elektronen sind als nichtbindende Elektronenpaare um das Sauerstoffatom herum dargestellt.

Schließlich hat Wasserstoff nur ein Elektron sowie ein Valenzschalenelektron. Dieses eine Elektron wird verwendet, um die kovalente Bindung mit Sauerstoff zu bilden, und es gibt kein Elektron als nichtbindendes Elektron.

Formale Ladungsberechnung von Kohlensäure

Eine der bedeutenden Rollen der Lewis-Struktur als formale Ladung kann aus dieser strukturellen Darstellung berechnet werden.

Kohlensäure jpeg
Kohlensäure.
Bild-Kredit: Wikimedia Commons
  • Formelle Ladung = Gesamtzahl der Valenzelektronen – Anzahl der Elektronen, die ungebunden bleiben – (Anzahl der an der Bindungsbildung beteiligten Elektronen/2)
  • Formale Ladung des Zentralatoms, Kohlenstoff = 4 – 0 – (8/2) = 0
  • Formale Ladung des doppelt mit dem Kohlenstoffatom verbundenen Sauerstoffs = 6 – 4 – (4/2) = 0
  • Formale Ladung von Sauerstoff, verbunden durch Einfachbindung mit Kohlenstoff und Wasserstoff = 6 – 4 – (4/2) = 0
  • Formalladung von Wasserstoff = 1 – 0 – (2/2) = 0

Aus der Berechnung der formalen Ladung jedes Atoms in Kohlensäure wird geschlossen, dass Kohlensäure ein neutrales Molekül ist.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Ist Kohlensäure in Wasser gelöst?

Antwort: Ja, Kohlensäure ist in Wasser gelöst. Es dissoziiert in wässriger Lösung und bildet H+ Ion und Bicarbonation (HCO3-).

Was sind die Verwendungen von Kohlensäure?

Antwort: Kohlensäure hat unterschiedliche Verwendungen in verschiedenen Bereichen, wie sie bei der Zubereitung von Erfrischungsgetränken und anderen Getränken verwendet wird. Abgesehen davon ist es eines der wichtige Elemente des Blutes, das Kohlendioxid aus dem Körper befördert.

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