Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
12
ROZDZIAŁ1
PODSTAWY
.Wiązaniachemiczneibudowacząsteczek
Niektórebardzoreaktywnecząsteczkilubjonymająatomyzawierającemniejniż
osiemelektronówwichzewnętrznejpowłocewalencyjnej.Przykłademjesttrifluorek
boru(BF
3).WcząsteczceBF
3centralnyatomborumawokółsiebietylkosześćelektronów:
F
F
B
F
1.5ŁADUNKIFORMALNEISPOSÓBICHOBLICZANIA
WSKAZÓWKA
Właściweprzypisanie
ładunkuformalnegojest
kolejnymniezbędnym
narzędziemprzy
poznawaniuzagadnień
chemiiorganicznej.
WielestrukturLewisajestniekompletnych,dopókiniezdecydujemy,czyktóryśzato-
mówmaładunekformalny.ObliczenieformalnegoładunkuatomuwstrukturzeLewisa
tonicinnegojakprostanmetodaksięgowania”jegoelektronówwalencyjnych.
•Najpierwanalizujemykażdyatomikorzystajączukładuokresowego,określamyile
elektronówwalencyjnychmiałby,gdybybyłizolowanymatomem.Tojestrównenu-
merowigrupydanegoatomuwukładzieokresowym.Wprzypadkuwodorutaliczba
równasię1,dlawęglarównasię4,dlaazoturównasię5,adlatlenurównasię6.
NastępnieanalizujemystrukturęLewisaatomuiprzypisujemyelektronywalencyjne
wnastępującysposób:
•Każdemuatomowiprzypisujemypołowęelektronów,któredzielizinnymatomem
orazwszystkiejegoniewiążące(pojedyncze)paryelektronów.Następniewykonujemy
następująceobliczeniadlakażdegoatomu:
Ładunekformalny=liczbaelektronówwalencyjnych–1/2liczbywspólnych
elektronów–liczbaniewiążącychelektronów
lub
F=Z–(1/2)S–U
gdzieFjestładunkiemformalnym,Zjestnumeremgrupypierwiastka,Sjestrównelicz-
biewspólnychelektronów,aUjestliczbąelektronówniewiążących.
•Należyrównieżzauważyć,żesumaarytmetycznawszystkichładunkówformalnych
wcząsteczcelubjoniebędzierównacałkowitemuładunkowicząsteczkilubjonu.
Rozważmykilkaprzykładówpokazujących,jaknależyprzeprowadzićobliczenia:
Jonamonowy(NH
4
+)Jakwidaćponiżej,jonamonowyniemaniewiążącej(wolnej)
paryelektronów.Wszystkieelektronywwiązaniachsąuwspólnionewtakimsamymstop-
niupomiędzyatomami.Wtensposóbkażdemuatomowiwodoruprzypisanyjestjeden
elektron.Odejmujemygoodjeden(liczbaelektronówwalencyjnychatomuwodoru),co
nadajekażdemuatomowiwodoruformalnyładunekzero.Atomowiazotuprzypisanesą
czteryelektrony(pojednymzkażdejwspólnejparywwiązaniu).Odpięciuodejmujemy
cztery(liczbaelektronówwalencyjnychwizolowanymatomieazotu),abynadaćazotowi
ładunekformalny+1.
Jonamonowy
H
H
N
H
+
H
lub
H
H
NH
H
+
Wprzypadkuatomuwodoru:
elektronywalencyjnewolnegoatomu
=
1
odejmijprzypisaneelektrony
=
-1
Ładunekformalnykażdegoatomuwodoru=
0
Wprzypadkuatomuazotu:
elektronywalencyjnewolnegoatomu
=
=
–(½)8
5
odejmijprzypisaneelektrony
Formalnyładunekazotu
=
+1
Całkowityładunekjonu=4(0)+1=+1
Jonazotanowy(NO
3
−)Rozważmyterazjonazotanowy(NO
3
-),jon,którymaatomy
tlenuzniewiążącymiparamielektronów.Tutajokreślimy,żeatomazotumaładunek
formalny+1,orazżedwaatomytlenumająładunekformalny-1,ajedenatomtlenuma
formalnyładunekrówny0.
