Charge formelle:
Dessinons la structure de Lewis pour le dioxyde de carbone.
1. Structure squelettique
2. Nombre total d’électrons de valence dans le CO2
= + = 4+ 12 = 16
3. Dessinez des liaisons simples entre les atomes. Deux liaisons peuvent être tracées comme le montre la figure pour le CO2 qui représente quatre électrons (2 paires de liaisons).
4. Répartissez les douze électrons restants (16 – 4 = 12) en six paires solitaires à partir de la plupart des atomes électronégatifs, l’oxygène. Six paires solitaires sont distribuées aux deux oxygènes terminaux (trois chacun) pour satisfaire leur octet.
5. Vérifiez la météo tous les atomes ont une configuration d’octet. Dans la distribution ci-dessus, le carbone central a deux paires courtes pour octet. Par conséquent, pour satisfaire à la règle de l’octet, deux paires isolées d’un oxygène ou une paire de chaque oxygène peuvent être déplacées pour former de multiples liaisons, conduisant à la formation de deux structures possibles pour le dioxyde de carbone comme indiqué ci-dessous
De même, la structure de Lewis pour de nombreuses molécules dessinées à l’aide des étapes ci-dessus donne plus d’une structure acceptable. Considérons les deux structures de dioxyde de carbone mentionnées ci-dessus.
Laquelle des formes ci-dessus représente la meilleure distribution des électrons dans la molécule. Pour trouver une réponse, nous devons connaître la charge formelle de chaque atome dans les structures de Lewis. La charge formelle d’un atome dans une molécule est la différence de charge électrique entre l’électron de valence dans un atome isolé et le nombre d’électrons attribués à cet atome dans la structure de Lewis.
Où,
Nv – Nombre d’électron de valence de l’atome dans son état isolé.
Nl – Nombre d’électrons présents sous forme de paires isolées autour de l’atome dans la structure de Lewis
Nb – Nombre d’électrons présents dans les liaisons autour de l’atome (paires de liaisons) dans la structure de Lewis]
Calculons maintenant la charge formelle sur tous les atomes des deux structures,
Pour la structure 1,
Pour la structure 2
Charge formelle sur le carbone
Après avoir calculé les frais formels, la meilleure représentation de la structure de Lewis peut être sélectionnée en utilisant les directives suivantes.
1. Une structure dans laquelle toutes les accusations formelles sont zéro préféré à celui avec des accusations.
2. Une structure avec de petites charges formelles est préférée à celle avec des charges formelles plus élevées.
3. Une structure dans laquelle des charges formelles négatives sont placées sur l’atome le plus électronégatif est préférée.
Dans le cas des structures CO2, la structure one est préférée à la structure 2 car elle a zéro charge formelle pour tous les atomes.