二酸化炭素分子内の原子の形式電荷を決定するためには、以下の事実を考慮する必要があります。
サイドノート: 二酸化炭素分子の実際の構造は、これら3つの構造のハイブリッドですが、答えが長くなり過ぎないようにするために、それぞれ別々に説明します。.
二酸化炭素の分子量は 16 原子価電子 - 炭素原子から4個、酸素原子2個から6個。これらはすべて上記の3つのルイス構造に含まれています。
原子に形式電荷を割り当てる最も簡単な方法は、その原子が持っている価電子の数を、それが分子内で「獲得する」電子数と比較することです - ボンド電子はに関係なく常に等しく共有されると仮定する 電気陰性度
最初のルイス構造体から始めましょう。カーボンフォーム 4債券それはそれが得ることを意味します 4電子 - 各ボンドから1炭素は4つの価電子を持っているので、その正式な電荷は ゼロ.
両方の酸素原子に同じことが当てはまります。両方とも形成 2債券つまり、彼らは 2電子。これらの電子に加えて、それらは両方とも2つの孤立電子対を持っています。これは酸素原子が到達する電子の総数を持ってくる 6 (2 + 4)酸素には6つの価電子があるので、 ゼロ 正式な料金
2番目のルイス構造に移ります。炭素は以前と同じ位置にあります - それは4つの結合を形成します
これはそれが得ることを意味します 5電子 - 債券から3、ローンペアから2。今やそれは「必要とする」よりも1つ少ない電子、すなわちその価電子より1つ少ない電子を有する。これにより、 (+1) 正式な料金
正しい形の酸素 1ボンド カーボンと 3ペア合計で 7電子;それは必要以上にもう一つ電子を持っているので、それは自動的に (-1) 正式な料金
3番目の構造は形式電荷に関しては2番目の構造と同じですが、今度は左側の酸素が (-1) 正式な担当と右側の担当 (+1) 正式な料金