Carica formale:
Disegniamo la struttura di Lewis per l’anidride carbonica.
1. Struttura scheletrica
2. Numero totale di elettroni di valenza in CO2
= + = 4+ 12 = 16
3. Disegna singoli legami tra atomi. Due legami possono essere disegnati come mostrato nella figura per CO2 che rappresenta quattro elettroni (2 coppie di legami).
4. Distribuisci i restanti dodici elettroni (16 – 4= 12) come sei coppie solitarie a partire dalla maggior parte dell’atomo elettronegativo, l’ossigeno. Sei coppie solitarie sono distribuite ai due ossigeni terminali (tre ciascuno) per soddisfare il loro ottetto.
5. Verificare meteo tutti gli atomi hanno configurazione ottetto. Nella distribuzione di cui sopra, il carbonio centrale ha due coppie abbreviate per ottetto. Pertanto, per soddisfare la regola dell’ottetto, due coppie solitarie da un ossigeno o una coppia da ciascun ossigeno possono essere spostate per formare legami multipli, portando alla formazione di due possibili strutture per l’anidride carbonica come mostrato di seguito
Allo stesso modo, la struttura di Lewis per molte molecole disegnate usando i passaggi precedenti dà più di una struttura accettabile. Consideriamo le due strutture sopra menzionate di anidride carbonica.
Quale delle suddette forme rappresenta la migliore distribuzione di elettroni nella molecola. Per trovare una risposta, abbiamo bisogno di conoscere la carica formale di ogni atomo nelle strutture di Lewis. La carica formale di un atomo in una molecola è la differenza di carica elettrica tra l’elettrone di valenza in un atomo isolato e il numero di elettroni assegnati a quell’atomo nella struttura di Lewis.
Dove,
Nv-Numero di elettrone di valenza dell’atomo nel suo stato isolato.
Nl – Numero di elettroni presenti come lone pairs intorno all’atomo di Lewis structure
Nb – Numero di elettroni presenti in obbligazioni intorno all’atomo (bond coppie) nella struttura di Lewis]
Ora calcoliamo la carica formale di tutti gli atomi in entrambe le strutture,
Per Struttura 1,
Per struttura 2
carica Formale di carbonio
Dopo aver calcolato le accuse formali, la migliore rappresentazione di Lewis struttura può essere selezionato utilizzando le seguenti linee guida.
1. Una struttura in cui tutti gli oneri formali sono zero preferito rispetto a quello con oneri.
2. Una struttura con piccole cariche formali è preferita rispetto a quella con cariche formali più elevate.
3. Si preferisce una struttura in cui le cariche formali negative sono posizionate sull’atomo più elettronegativo.
Nel caso di strutture CO2, la struttura uno è preferito rispetto alla struttura 2 in quanto ha zero cariche formali per tutti gli atomi.