هيكل حمض الكربونيك لويس: الرسم والشروحات التفصيلية


في هذه المقالة ، تمت مناقشة "هيكل لويس حمض الكربونيك" ، رسم هيكل لويس لحمض الكربونيك والتفسيرات التفصيلية ذات الصلة بإيجاز.

حمض الكربونيك هو حمض ضعيف يتكون من نوعين من الأيونات ، أيون الهيدروجين (H+) وأيون الكربونات (CO32-). يحتوي الهيدروجين والكربون والأكسجين على 1 و 6 و 8 إلكترونات على التوالي. من بينها ، يتم عرض الإلكترونات غير المربوطة والإلكترونات فقط حول الذرات المعنية.

التعريف وطرق رسم هيكل لويس مع حساب الشحنة الرسمي وهيكل لويس حمض الكربونيك هي المحور الرئيسي لهذه المقالة.

ما هو هيكل لويس؟

يُعرف هيكل لويس أيضًا باسم هيكل لويس النقطي وهو نوع واحد من التمثيل الهيكلي الخاص لأي نوع جزيئي ، حيث تظهر إلكترونات التكافؤ بشكل أساسي حول الذرات المعنية جنبًا إلى جنب مع الروابط (الأيونية والتساهمية) المشاركة في هذا الجزيء المحدد.

تم تقديم هذا النوع الخاص من التمثيل لأول مرة من قبل العالم العظيم جيلبرت. لويس من خلال مقالته بعنوان "الذرة والجزيء" في عام 1916.

هيكل لويس النقطي له أهمية كبيرة في الكيمياء غير العضوية. يمكن تحديد العدد الإجمالي للإلكترونات التي لا تشارك في الترابط بسهولة من هيكل لويس النقطي ويمكن أيضًا حساب عدد إلكترونات التكافؤ من الهيكل العظمي لبنية لويس النقطية. يعطي هذا المفهوم الجديد أيضًا طريقة للخروج من حساب الشحنة الرسمية لكل ذرة موجودة في ذلك الجزيء المعين.

طرق رسم هيكل لويس

هناك بعض النقاط الموضحة أدناه والتي يجب وضعها في الاعتبار ارسم لويس هيكل نقطة-

  • حيث أن إلكترونات التكافؤ لها دور مهم في رسم هيكل لويس نقطة لذلك يجب تحديد معظم إلكترونات الغلاف الخارجي وحسابها أولاً للمضي قدمًا في خطوات أخرى.
  • لا يتم استيفاء غلاف الستارة لمعظم الذرات بخلاف الغازات النبيلة بالإلكترونات. إنهم بحاجة إلى عدد معين من الإلكترونات ليتم تحقيقها في غلاف الستارة الخاص بهم وتحقيق تكوين إلكترون الغاز النبيل. وهذا ما يسمى قاعدة الثمانيات حتى الذرات الموجودة في 2nd فترة.
  • الآن الخطوة التالية هي حساب العدد الإجمالي للإلكترونات المشاركة في تأكيد الرابطة التساهمية أو الأيونية.
  • هذه هي المعلمات الرئيسية التي يجب تحديدها أولاً لرسم هيكل عظمي نقطة لويس من أي جزيء.
هيكل لويس حمض الكربونيك
هيكل لويس دوت من HOBr.
الصورة الائتمان: ويكيميديا ​​كومنز.

في ما سبق هيكل لويس من HOBr ، تظهر إلكترونات الأكسجين والبروم غير المترابطة حولها. يحتوي الأكسجين على ثمانية إلكترونات مع ستة إلكترونات تكافؤ ، ويحتوي البروم على سبعة إلكترونات تكافؤ. من بينها ، يشارك إلكترونان من الأكسجين في تكوين الروابط مع الهيدروجين والبروم.

من بين الإلكترونات السبعة الخارجية في البروم ، يشارك إلكترون واحد فقط في تكوين الرابطة التساهمية مع الأكسجين. تبقى بقية الإلكترونات الستة كأزواج إلكترونية غير مرتبطة.

يحتوي الهيدروجين على إلكترون واحد فقط ويستخدم في تكوين الرابطة التساهمية مع الأكسجين. وبالتالي ، لم يتم ترك أي إلكترونات كإلكترونات غير مرتبطة.

مزيد من المعلومات حول  هيكل لويس BI3

هيكل حمض الكربونيك لويس

حمض الكربونيك هو حمض ثنائي القاعدة ضعيف له الصيغة الكيميائية H2CO3. يتم تحضيره من التفاعل بين ثاني أكسيد الكربون (CO2) ووجود الماء (H2O) الكتلة المولية 62.03 جم / مول ونقطة انصهار -800 درجة مئوية.

الهيدروجين والكربون والأكسجين ثلاث ذرات موجودة في حمض الكربونيك. الكربون هو الذرة المركزية وله عدد ذري ​​ستة (1s2 2s2 2p2). من بين هذه الإلكترونات الستة ، تحتل أربعة إلكترونات غلاف الستارة (إلكترونات التكافؤ). يستخدم الكربون إلكترونات غلاف التكافؤ الأربعة في تشكيلات الرابطة التساهمية. وبالتالي ، لم يتم ترك أي إلكترونات كأزواج إلكترون غير مرتبطة.

في الأكسجين ، توجد ستة إلكترونات في الجزء الخارجي من معظم إلكترونات الغلاف من إجمالي ثمانية إلكترونات. من بين هذه الإلكترونات الستة ، يشارك إلكترونان في تكوين الرابطة مع الهيدروجين والكربون (رابطة واحدة مع الهيدروجين ورابطة تساهمية أخرى مع الكربون). تظهر بقية الإلكترونات الأربعة كأزواج إلكترون غير مترابطة حول ذرة الأكسجين.

أخيرًا ، يحتوي الهيدروجين على إلكترون واحد فقط بالإضافة إلى إلكترونات غلاف تكافؤ واحد. يستخدم هذا الإلكترون لتكوين الرابطة التساهمية مع الأكسجين ولا يوجد إلكترون مثل الإلكترون غير المترابط.

حساب الشحنة الرسمية لحمض الكربونيك

يمكن حساب أحد الأدوار المهمة لبنية لويس كرسوم رسمية من هذا التمثيل الهيكلي.

حمض الكربونيك.
الصورة الائتمان: ويكيميديا ​​كومنز
  • الشحنة الرسمية = العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ - عدد الإلكترونات المتبقية على أنها غير مرتبطة - (عدد الإلكترونات المشاركة في تكوين الرابطة / 2)
  • الشحنة الرسمية للذرة المركزية ، الكربون = 4 - 0 - (8/2) = 0
  • الشحنة الرسمية للأكسجين المرتبط بشكل مضاعف مع ذرة الكربون = 6-4 - (4/2) = 0
  • الشحنة الرسمية للأكسجين مرتبطة برابطة واحدة مع الكربون والهيدروجين = 6-4 - (4/2) = 0
  • الشحنة الرسمية للهيدروجين = 1 - 0 - (2/2) = 0

من حساب الشحنة الرسمي لكل ذرة في حمض الكربونيك ، استنتج أن حمض الكربونيك هو جزيء متعادل.

الأسئلة الأكثر شيوعًا (FAQ)

هل حمض الكربونيك مذاب في الماء؟

الجواب: نعم ، حمض الكربونيك مذاب في الماء. يتفكك في محلول مائي ويشكل H.+ أيون وبيكربونات (HCO3-).

ما هي استخدامات حمض الكربونيك؟

الجواب: للحمض الكربوني استخدامات مختلفة في مجالات مختلفة مثل استخدامه في تحضير المشروبات الغازية وغيرها من المشروبات. إلى جانب ذلك ، فهي واحدة من عناصر مهمة من الدم الذي ينقل ثاني أكسيد الكربون إلى خارج الجسم.

أديتي روي

مرحبًا ، أنا Aditi Ray ، شركة كيمياء صغيرة ومتوسطة الحجم على هذه المنصة. لقد أكملت تخرجي في الكيمياء من جامعة كلكتا وبعد التخرج من جامعة تكنو إنديا مع تخصص في الكيمياء غير العضوية. أنا سعيد جدًا لكوني جزءًا من عائلة Lambdageeks وأود أن أشرح الموضوع بطريقة مبسطة. دعنا نتواصل من خلال LinkedIn-https: //www.linkedin.com/in/aditi-ray-a7a946202

آخر المقالات