Une compétence clé Comment calculer Charge formelle
Hey! Bienvenue au Master Chimie organique, juste au cas où vous êtes un visiteur première fois.
Dans ce blog j'explique comment calculer la charge formelle des molécules. Cependant, vous pouvez trouver mes vidéos contenant 10 exemples de problèmes résolus de charge formelle pour être encore plus utile. Je me suis dit qu'il fallait que tu le saches!
Vous avez besoin de savoir si un atome est négatif, positif ou neutre? Voici la formule pour déterminer la « charge formelle » d'un atome:
charge formelle = [# d'électrons de valence] - [électrons en paires isolés + 1/2 du nombre d'électrons de liaison]
Cette formule énonce explicitement la relation entre le nombre d'électrons de liaison et de leur relation à combien sont officiellement « propriété » par l'atome. Toutefois, étant donné le « nombre d'électrons de liaison divisé par 2 » terme est égal au nombre d'obligations entourant l'atome, voici theshortcut formule:
Charge formelle = [# d'électrons de valence sur l'atome] - [électrons non liés + nombre de liaisons].
Appliquons à quelques exemples. par exemple BH4 (coin en haut à gauche).
- Le nombre d'électrons de valence pour le bore est égal à 3.
- Le nombre d'électrons non liée est égale à zéro.
- Le nombre de liaisons autour de bore est de 4.
responsable si formel = 3 - (0 + 4) = 3 - 4 = -1
La charge formelle B en BH4 est négatif 1.
Appliquons à: CH3 (un à droite de BH4)
- Le nombre d'électrons de valence pour le carbone est 4
- Le nombre d'électrons non liée est de deux (il présente une seule paire)
- Le nombre de liaisons carbone est d'environ 3.
Donc, la charge formelle = 4 - (2 + 3) = 4 - 5 = -1
La charge formelle de C: CH3 est négatif 1.
charge formelle même que BH4!
Faisons un dernier exemple. Faisons CH3 (sans doublets sur le carbone). Il est l'orange sur la rangée du bas.
- Le nombre d'électrons de valence pour le carbone est 4
- Le nombre d'électrons non liée est égale à zéro
- Le nombre de liaisons carbone est d'environ 3.
Donc, la charge formelle = 4 - (0 + 3) = 4 - 3 = 1
Vous pouvez appliquer cette formule à tout atome vous souciez de nom.
Voici un tableau pour certaines molécules simples le long de la série B C N O. J'espère que le béryllium et le fluor ne sont pas trop offensés que je les sauté, mais ils ne sont vraiment pas intéressant pour les fins de ce tableau.
Notez le motif intéressant dans les géométries (mis en évidence en couleur): BH4 (-), CH4 et NH4 (+) ont toutes les mêmes géométries, tout comme CH3 (-), NH3, et OH3 (+). Carbocation CH3 (+) a la même configuration électronique (et de la géométrie) borane comme neutre, BH3. La structure courbée au courant de l'eau, H2O, est partagé par l'anion amide, NH2 (-). Ces géométries partagées sont l'une des conséquences intéressantes de la théorie couche de valence de répulsion de paire d'électrons (VSEPR - prononcé « Vesper », tout comme « Favre » se prononce « Farve ».)
La formule de charge formelle fonctionne également pour les obligations doubles et triples:
Voici une question. Alcanes, alcènes et alcynes sont neutres, car il y a quatre liaisons et pas d'électrons non liés: 4 - [4 + 0] = 0. Pour ce que les autres valeurs de [obligations + électrons non liés] vous aussi obtenir une valeur de zéro, et ce qui pourrait ressembler à ces structures? (Vous allez rencontrer certaines de ces structures plus tard au cours).
Une dernière question - pourquoi pensez-vous que ce qu'on appelle « accusation formelle »?
Pensez à ce que la charge formelle de BF4 serait. charge négative sur le bore. Ce qui est ici l'élément le plus électronégatif? Fluorure, bien sûr, avec une électronégativité de 4,0, avec du bore pointant à 2,0. Où pensez-vous que la charge négative réside vraiment?
Eh bien, ce n'est pas de bore. Il est en fait répartis à travers les ions fluorure plus électronégatifs, qui deviennent plus riches en électrons. Ainsi, bien que l'adresse « officielle » de la charge négative est de bore, la densité d'électrons est effectivement étalé sur les fluorures. En d'autres termes, dans ce cas, la charge formelle n'a aucune ressemblance avec la réalité.
Un autre rappel - 10 vidéos avec des exemples de problèmes résolus de charge formelle, ici (regardez le haut de la page)