¿Por qué el CO3 tiene una carga de -2 si todos los átomos tienen octetos completos y todos están contentos?

La carga general de un átomo se basa en el número total de electrones, el número total de protones . La mayoría de los átomos solo tendrán un octeto perfecto cuando pierdan o ganen electrones, razón por la cual los elementos tienden a formar iones. Por ejemplo, tome hierro, la razón por la que a menudo se ve que produce óxidos de hierro es que el oxígeno elimina los electrones del hierro, lo que le permite tener un octeto perfecto.

Imagen del óxido de hierro que muestra cómo el hierro obtiene un octeto perfecto al ceder electrones al oxígeno

Ahora para esta situación, cuente los electrones. Normalmente, el carbono tiene cuatro electrones de valencia y el oxígeno tiene seis electrones de valencia. Esto significa que en su imagen, si los átomos están perfectamente equilibrados en la carga, debería tener:

[matemáticas] 4 \ \ text {electrones del carbono} + 3 \ times 6 \ \ text {electrones de los oxígenos} = 22 \ \ text {electrones totales} [/ matemáticas]

Ahora cuente la cantidad de electrones que en realidad en el diagrama hay 24 electrones. 24 electrones es 2 más de lo que tendría un complejo de carga neutral de CO3, por lo que la carga es -2 (los electrones tienen carga negativa).

Los 2 electrones adicionales que ve en el diagrama probablemente provienen de átomos de Na que previamente estaban unidos con la molécula de CO3 (carbonato de sodio):

Tenga en cuenta que no es como si juntara una C y tres Os juntos y misteriosamente obtiene algo con una doble carga negativa en violación de la conservación de la carga. Lo que obtienes es algo que le gusta robar dos electrones, y si también agregas algo que le gusta regalar dos electrones, como un átomo de Ca, dos electrones se moverán.

Porque un octeto completo no es igual a la neutralidad de carga. La regla del octeto no considera las cargas nucleares, que en este caso son excedidas por el número de electrones. Intente contar el número de electrones en cada átomo, dividiendo los que están en los enlaces, compare con el número de electrones que deberían tener los átomos neutros y debería encontrar que aparece la carga negativa.

El carbono tiene cuatro enlaces, no pares solitarios, en comparación con 4 electrones en la capa externa, por lo que es neutral.
El oxígeno doblemente unido tiene dos pares solitarios y dos enlaces, lo que forma 6 electrones, que nuevamente es el mismo que el número en la capa más externa en la configuración neutral.
Los átomos de oxígeno unidos individualmente tienen 3 pares solitarios y un enlace, lo que forma 7 y les da a cada uno una carga de -1.

Pruebe y vea si puede hacerlo por otro ion compuesto =)

Aquí observe la configuración electrónica de cada uno de los elementos, es decir, un átomo de carbono y tres átomos de oxígeno. El átomo de carbono tiene 4 electrones de valencia, mientras que los átomos de oxígeno tienen 6 electrones de valencia.

Ahora, cuando el carbono se combina con tres átomos de oxígeno, está compartiendo dos de sus electrones con uno de los átomos de oxígeno, y otros dos con cada uno de los átomos de oxígeno restantes. Todos los electrones del átomo de carbono han estado involucrados en la formación de enlaces. El átomo de carbono tiene un octeto completamente lleno. Hagamos el mismo recuento de átomos de oxígeno también.

Un átomo de oxígeno comparte 2 electrones con el átomo de carbono y le quedan 4 electrones (en otras palabras, no han participado en la formación de enlaces). También recibe 2 electrones del carbono, por lo tanto, el número total de electrones a su alrededor es 2 (de su parte compartida con el átomo de carbono) +2 (del átomo de carbono) +4 (restante) = 8. Por lo tanto, su octeto está completo.

Otros dos oxígeno han compartido solo un electrón de sus electrones de valencia y, por lo tanto, también recibe 1 electrón del átomo de carbono. El número total de electrones alrededor de cada uno de ellos es 1 (participando ellos mismos en el enlace) + 1 (recibido del carbono) + 5 (electrones no compartidos) = 7.

Así, en general, vemos un átomo de carbono y uno de los tres átomos de oxígeno tiene un octeto completamente lleno, mientras que otros dos átomos de oxígeno carecen de un solo electrón. Para que puedan recibir un electrón cada uno y al recibir estos dos electrones, el total de electrones recibidos es 2. Por lo tanto, una molécula de carbonato tiene una carga de -2.

En esta respuesta, responderé al menos las palabras posibles y en el lenguaje más simple.

El carbono generalmente forma un enlace covalente, es decir, comparte los electrones mutuamente entre los átomos unidos. En CO3, la regla de configuración del octeto solo se cumple para CO2.

Entonces, hay un par solitario para ‘O’ en CO3. El no. de electrones en O para CO3 descuidando la oxidación no. (2-), solo hay 6 electrones en O en el enlace CO3. Como resultado, para superar el par solitario de O, se obtienen dos electrones para completar la regla del octeto mientras se une O, se obtienen 2 electrones.

Como otros han señalado, si cuenta el número de protones y luego cuenta el número de electrones, termina con dos electrones adicionales, por lo tanto, hay una carga neta de -2. Sin embargo, para moléculas mucho más grandes, eso es torpe. Esto si quisieras saber la carga de un anión estearato, estás contando muchos protones y electrones irrelevantes.

Una forma más simple es preguntarse cómo se forma. Piense en poner dióxido de carbono en hidróxido de sodio para formar carbonato de sodio. El dióxido de carbono tiene carga neutra. Reacciona con dos aniones OH- para formar carbonato y agua. El agua es neutra, la carga se conserva, por lo tanto, el carbonato debe tener dos cargas negativas.

Hay dos tipos de enlaces de carbono, principalmente formas

  1. Covalente

2. Coordinar

Parece que malinterpretaste el enlace covalente con el enlace coordinado.

No.1 –

Con el primer átomo de oxígeno, el carbono forma un doble enlace. Compartiendo dos de sus electrones.

-C = O

El octeto del átomo de oxígeno se completará.

Ahora el carbono también tiene 2 electrones compartidos. El carbono ahora tiene 4 + 2 = 6 electrones

No.2-

Con el segundo átomo de oxígeno, el carbono forma un enlace sencillo. Ahora este oxígeno tiene 7 electrones y el carbono también tiene 7 electrones (al compartir).

Numero 3-

Con el tercer átomo de oxígeno, el carbono nuevamente forma un enlace sencillo. Como resultado, el tercer átomo de oxígeno tiene 7 electrones y el átomo de carbono tiene 7 + 1 = 8 electrones.

Ahora los átomos de oxígeno segundo y tercero tienen 7–7 electrones. Ambos necesitan 2 electrones más. Es por eso que el CO3 tiene una carga de -2.

PS: el carbono no puede formar un doble enlace con el segundo átomo de oxígeno (enlace coordinado) ya que los orbitales d no están presentes en el oxígeno.

Espero que esto ayude.

Los electrones llenan los orbitales de dos en dos. Comienzan en la parte inferior (más interna) y llenan las conchas. Entonces, las filas de la tabla periódica son capas rellenas, y la fila actual es la capa de relleno. Cuando llenan la capa externa, cada orbital obtiene uno primero, y luego el segundo se une a ellos. El número en la cubierta externa son las columnas en la columna periódica.

El estado preferido para los electrones es una capa completamente vacía o una capa completamente llena. Los átomos a la izquierda de la columna 4 (la que tiene C), tienden a perder electrones para vaciarse. A los de la derecha les gusta adquirir átomos.

El estado preferido para el núcleo es ser neutro, es decir, tantos electrones como protones.

Los átomos pueden compartir orbitales, por lo que cada orbital cuenta como un electrón para el núcleo y dos (o cero) para llenar el caparazón. Estos son ‘enlaces’ que mantienen las moléculas juntas.

C tiene cuatro orbitales externos, cada uno con un electrón. O tiene para orbitales externos, dos están llenos y dos tienen uno. CO3– está formado por una C que comparte dos orbitales con un átomo de O (que satisface la necesidad de O, y C tiene dos enlaces libres. Está escrito C = O.

Los otros dos enlaces C se comparten con los dos átomos de O restantes, lo que lleva a que cada átomo de O tenga un orbital de repuesto completo. Estos están llenos de electrones que pasan, lo que conduce a (-) OCO (-). Un átomo en forma de Y

Para determinar la carga total, debe comparar el número de puntos de electrones que ha dibujado (24) con el número de electrones de valencia que se encontrarían en los átomos neutros.

  • Carbono tiene 4
  • El oxígeno tiene 6, tres de ellos tienen 18
  • 4 + 18 = 22

Pero tienes 24 electrones, entonces 22-24 = -2 y tienes una carga de -2.

Eso no es matemática, es aritmética. 🙂

Se hibrida con una molécula plana simétrica. La gran carga xolume de los orbitales pi deslocalizados, la electronegatividad (polarización) del oxígeno y el campo iónico ayudan a estabilizar el anión.

Solo cuente los electrones que ha dibujado en esta imagen, cuento 24 de ellos

Pero si empiezo con átomos neutros y cuento sus electrones de valencia, tengo 4 para C y 6 para oxígeno. 4 + 6 + 6 + 6 = 22. Eso es dos electrones menos de lo que ha usado en su estructura. Eso significa que ha agregado dos electrones adicionales que no vinieron con sus átomos. Lo has convertido en un 2-ion.

Aprender química es en gran parte una cuestión de aprender un idioma, pero es un lenguaje que no solo tiene palabras. También tiene estructuras como la que dibujó, pero también tablas como la tabla periódica y tiene cálculos y tiene fórmulas matemáticas y derivaciones. Aprender química no es posible si no estás dispuesto a incorporar todos los elementos de nuestro idioma en lo que hablas.

Bueno, tiene que ver con cuántos electrones comienzas. Cada oxígeno viene con 6, y el carbono viene con 4. Agregue eso hasta 22 (3 * 6 + 4). Ahora, cuente cuántos electrones hay en la imagen de arriba. Encontrarás dos más, que se muestran en la imagen en verde. En pocas palabras, es más fácil para la molécula robar dos electrones más que cualquier otra cosa. Ahora, dado que tienen dos electrones más que protones (por supuesto, no robaron dos protones más) y los electrones tienen carga negativa, obtienes una carga de menos 2 en la molécula.

En otras palabras, la molécula roba dos electrones y le da a la molécula carga -2. ¿Por qué roba dos? Porque todos los átomos necesitan ser felices.

Bueno, la respuesta es bastante simple, la carga de un átomo (ión) aquí ión molecular está determinada por la diferencia en la cantidad de protones a la cantidad de electrones, en el caso de [CO3] 2- obtenemos que esta diferencia es -2 …

Por lo tanto, obtenemos la carga total de 2-