W tym artykule zamierzamy zbadać strukturę i charakterystykę ch3cooh Lewisa oraz 13 podstawowych faktów dotyczących kwasu octowego.
Ch3cooh to bezbarwny płyn o zapachu octu. Jest mieszalny w wodzie. Jego sprzężoną zasadą jest jon octanowy. Ch3cooh jest szeroko stosowany do produkcji monomeru octanu winylu. Masa cząsteczkowa kwasu octowego wynosi 60.052 g/mol.
Rysunek struktury Lewisa Ch3cooh
W Ch3cooh Struktura Lewisa, centralny atom C wykorzystuje orbital hybrydowy sp2 do utworzenia związku ch3cooh. W stanie wymuszenia C mają 4 elektrony walencyjne, z których 1 jest używany do tworzenia wiązania z atomem C – grupa Ch3, 1 jest używany do tworzenia wiązania σ z atomem O z grupy –OH i 1 jest używany do tworzenia wiązania σ z atomem O.
Pozostały 1 elektron walencyjny jest używany do tworzenia wiązania C=O (pi). Karbonylowy atom O tworzy wiązanie 1σ i 1∏ z atomem C, a pozostałe 4 elektrony istnieją jako 2 samotne pary. Atom O grupy –OH tworzy 2 wiązania σ z grupą –Ch3 i atomem H. Pozostałe 4 elektrony jak zwykle istnieją jako 2 samotne pary na grupie – OH.
Rezonans struktury Lewisa w Ch3cooh
Proces empiryczny, w którym następuje ruch par elektronowych od jednego do drugiego atomu, tj. rozkład par elektronowych odbywa się poprzez delokalizację, określany jest mianem rezonansu i dzięki temu procesowi otrzymywane gatunki określane są jako struktura rezonansowa.
W Ch3cooh 2 równoważny rezonans uzyskano strukturę. W tej strukturze częściowe wiązanie podwójne występuje między wiązaniem CO. Powodem tego jest to, że niewspólna para elektronów na atomie O grupy –OH jest sprzężona z pustym orbitalem antywiążącym ∏* grupy karbonylowej.
Kształt struktury Lewisa Ch3cooh
Zgodnie z teorią VSEPR kształt Ch3cooh jest planistą trygonalnym, w którym centralny węgiel karbonylowy otoczony jest atomem karbonylowym O, grupą -Ch3 i grupą -OH.
Ale C z grupy –Ch3 jest czworościennie otoczony przez 3 H i –C=O, a także atom O z grupy –OH jest czworościennie otoczony przez –C=O, atom H i 2 samotne pary. Ch3cooh istnieje w kształcie planera, więc kąt wiązania znaleziony w kwasie octowym wynosi 1200.
Formalna opłata za strukturę firmy Ch3cooh Lewis
Ładunek formalny atomów w Ch3cooh można uzyskać ze wzoru podanego poniżej:
Ładunek formalny (FC) = liczba elektronów walencyjnych-(wiążące elektrony)/2- liczba niewspółdzielonej pary elektronów
Stąd formalny ładunek na atomie karbonylowym C w Ch3cooh=4-8/2-0=0.
Ładunek formalny na atomie karbonylowym O w Ch3cooh=6-4/2-4=0.
Ładunek formalny na atomie O grupy –OH=6-4/2-4=0.
Ładunek formalny na atomie C grupy –ch3=4-8/2-0=0.
Stąd ładunek formalny centralnego atomu C wynosi 0. Każdy atom w Ch3cooh ma ładunek formalny 0, co sprawia, że cały związek jest elektrycznie obojętny.
Kąt struktury Lewisa Ch3cooh
w Ch3cooh struktura Lewisa, węgiel karbonylowy wykorzystuje orbital hybrydowy sp2 do tworzenia wiązań z grupą –ch3 i grupą –OH, tzn. kąt CCO wynosi 1200. Atom węgla w grupie –Ch3 jest zhybrydyzowany sp3, czyli kąt HCH powinien wynosić 109.280.
Karbonyl O jest taki sam jak węgiel karbonylowy, który jest zhybrydyzowany sp2 (tj. 1200), a także atom O grupy –OH jest zhybrydyzowany sp3 (tj. 109.280). Ponieważ centralny atom w Ch3cooh ma tytuł 1200 kąt, ogólny związek jest planerem.
Reguła oktetu struktury Ch3cooh Lewisa
In Ch3cooh struktura Lewisa widzimy, że wszystkie atomy wypełniły swój oktet. Grupa C z ch3 tworzy 3 wiązania z atomem H i 1 wiązanie z grupą C=O.
Węgiel karbonylowy tworzy wiązanie 1σ i 1∏ z atomem O, a także tworzy wiązania 2 σ z grupą -ch3 i –OH. Karbonyl O tworzy podwójne wiązanie z atomem C, a także zawiera 2 samotne pary. Atom O grupy –OH tworzy 2 wiązania σ z grupą C=O i 1 atomem H. Z tego widzimy, że wszystkie atomy spełniają regułę oktetu oczekują H, które spełniają regułę dubletów.
Ch3cooh Lewis Structure Lone Pary
Samotne pary elektronów to elektrony walencyjne, które nie są dzielone między 2 atomy, gdy są połączone wiązaniem kowalencyjnym. Jest również znany jako niewiążąca para elektronów.
Wzór, za pomocą którego możemy obliczyć wolną parę elektronów na danym atomie Ch3cooh, jest przedstawiony poniżej:
Pojedyncze pary elektronowe atomu = elektrony obecne na powłoce walencyjnej atomu – ile jest wiązań utworzonych przez ten atom.
pojedyncza para elektronów obecna na atomie O grupy C=O w kwasie octowym= 6-2=4 tj. 2 niedzielone pary elektronów.
Samotna para elektronów obecna na atomie O grupy –OH w Ch3cooh=6-2=4 czyli 2 niedzielone pary elektronów.
Samotna para elektronów obecna na atomie C grupy –C=O= 4-4=0 czyli niewiążące pary elektronów.
Te niewspółdzielone pary elektronów są pokazane w struktura Lewisa Ch3cooh na atomach C, H, O jako kropki elektronowe.
Ch3cooh Valance elektrony
Aby znaleźć całkowity elektron walencyjny w Ch3cooh, trzeba wiedzieć, ile elektronów walencyjnych jest obecnych w atomach C, H i tlenu. C ma konfigurację elektronową 1s2 2s2 2p2, a elektroniczna konfiguracja atomu C pokazuje, że istnieją 4 elektrony.
Atom tlenu ma konfigurację elektronową 1s2 2s2 2p4 tzn. w atomie O znajduje się 6 elektronów walencyjnych, a H ma tylko 1 elektron walencyjny. Ch3cooh zawiera sumę wszystkich elektronów walencyjnych C, O i H atomy. Stąd w Ch3cooh (4*2)+(2*6)+(4*1)=24 obecne elektrony walencyjne.
Hybrydyzacja Ch3cooh
Hybrydyzacja oznacza, że centralny atom miesza swoje orbitale atomowe, takie jak s, p, d, które są w różnych stanach energetycznych, w celu wytworzenia orbitali hybrydowych o podobnej energii, np. sp2, sp3, sp3d itp. Konfiguracja elektronowa atomu C to 2s2 2p2 w podstawowym stanie energetycznym. W powłoce walencyjnej atomu C odkryliśmy, że obecne są tylko 2 niesparowane elektrony i do wytworzenia Ch3cooh potrzebne są 4 niesparowane elektrony.
Po przyłożeniu energii 1 2s elektronów przechodzi na wolny orbital 2p, tworząc w sumie 4 niesparowane elektrony w powłoce walencyjnej atomu C. W kolejnym kroku 1 atom O z grupy –OH, C atom z grupy –Ch3 i kolejny atom O oddają swoje 1 niesparowane elektrony, tworząc wiązania C-Ch3, C-OH i CO. Atom O oddaje swoje pozostałe niesparowane elektrony, tworząc wiązania C=O (pi).
W tym związku centralny C wykorzystuje orbital hybrydowy sp2 do tworzenia tych wiązań. Zgodnie z hybrydyzacją sp2, geometria Ch3cooh będzie planowana.
Rozpuszczalność Ch3cooh
Ponieważ Ch3cooh ma charakter polarny, jest rozpuszczalny w rozpuszczalnikach polarnych, takich jak woda, etanol, metanol itp. Jest wysoce rozpuszczalny w rozpuszczalnikach polarnych. Ponieważ Ch3cooh ma charakter kwaśny, reaguje z wodnymi zasadami, zachodzi reakcja neutralizacji i powstaje woda i sole octanowe. Po rozpuszczeniu w wodzie Ch3cooh dysocjuje w wodzie, dając jony Ch3coo- i H+.
Czy Ch3cooh jest jonowy?
Ch3cooh jest związkiem jonowym. Dzieje się tak z tego powodu, że gdy ch3cooh rozdziela się, powstają octan i jon H+. Gdy kwas octowy jest dodany do wody, łatwo rozpuszcza się i wodn. roztwór Ch3cooh przewodzi prąd, ponieważ istnieją jony, które są podobne do związku jonowego.
Kwas octowy ma wysoką temperaturę wrzenia, podobnie jak inne związki jonowe. 2 Cząsteczki Ch3cooh dimeryzują przez wewnątrzcząsteczkowe wiązania H, do ich oddzielenia potrzebna jest duża ilość energii. To wyraźnie wskazywało, że Ch3cooh ma charakter jonowy.
Czy Ch3cooh jest kwaśny czy zasadowy?
Ch3cooh jest związkiem kwasowym. Wynika to z obecności grupy cooh. W roztworze wodnym daje jon H+ i ch3coo-. Podobnie jak związek kwasowy reaguje z zasadami, dając wodę i sól. Kwas octowy reaguje z zasadą, np. NaoH, dając wodę i octan sodu (ch3ccoNa).
Czy Ch3cooh jest polarny czy niepolarny?
Ch3cooh ma charakter polarny. Mówi się, że związek jest polarny, jeśli jego moment dipolowy nie jest równy zeru. W związku tym ze względu na obecność grupy karbonylowej moment wiązania C=O leży w kierunku atomu tlenu.
W ch3cooh wolną parę na atomie O grupy -OH delokalizuje się za pomocą orbitalu antywiążącego ∏* grupy C=O i do tego biegun –ve tworzy na atomie karbonylowym O, a biegun +ve tworzy na atomie tlenu grupy OH. Stąd następuje oddzielenie ładunku. Dlatego ch3ccoh ma charakter polarny.
Czy Ch3cooh jest liniowy czy tetraedryczny?
Ch3cooh ma kształt planisty z hybrydyzacją sp2 centralnego atomu C. Nie ma charakteru liniowego ani czworościennego.
Wnioski
Mając na uwadze omówione powyżej fakty, dochodzimy do wniosku, że kwas octowy jest polarnym związkiem jonowym, w którym karbonyl C wykorzystuje orbital hybrydowy sp2, co sprawia, że związek jest planistą. Jego pka jest niski, dzięki czemu jest słabym kwasem, a także ma tendencję do tworzenia wody i soli, gdy reaguje z zasadami. Ch3cooh jest związkiem stabilnym dzięki rezonansowi.
Przeczytaj także:
- Struktura Lewisa
- Struktura Lewisa Hgcl2
- Struktura Kf Lewisa
- Struktura Lewisa Ch2
- Struktura Lewisa Hco2
- Struktura Lewisa SF6
- Struktura Lewisa Hno3
- Struktura acetonu Lewisa
- Struktura Nacl Lewisa
- Struktura Lewisa Xecl2
Cześć… Jestem Susanta Maity. Ukończyłem studia magisterskie na uniwersytecie Vidyasagar ze specjalizacją w chemii organicznej.
Uwielbiam pisać skomplikowane pojęcia z chemii w zrozumiałych i prostych słowach.
Połączmy się poprzez LinkedIn: