Methanol nebo Methyl alkohol je jednou ze sloučenin, které se používají k pochopení molekulární geometrie, dluhopisy, a mnohem více v Organické chemii. Tato sloučenina má hydroxylovou skupinu ( OH) připojenou k methylové skupině, a to je místo, kde získává název „methylalkohol.“Aby to pro vás jednodušší pochopit, předpokládáme, že jeden atom vodíku z metanu nebo CH4 je nahrazena hydroxylovou skupinu, což v Methanolu s chemický vzorec CH3OH.
methylalkohol je lehká, bezbarvá a těkavá kapalina s alkoholovým zápachem podobným ethanolu. Struktura molekuly je snadno pochopitelná a tento příklad lze také použít ke studiu složitějších struktur v organické chemii. Abychom porozuměli struktuře a tvaru této sloučeniny, je nezbytné znát její valenční elektrony a Lewisovu strukturu.
Obsah
CH3OH Valenční Elektrony
Methanol se skládá z jednoho atomu uhlíku, tři atomy Vodíku, a jednou hydroxylovou skupinou. Znát celkový počet valenčních elektronů, musíme vědět, valenční elektrony všech atomů jednotlivě:
Uhlík má čtyři valenční elektrony ve své vnější plášť, proto valenční elektrony v Uhlíkové= 4.
vodík má pouze jeden valenční elektron,ale protože v této sloučenině jsou tři atomy vodíku, celkový počet valenčních elektronů pro vodík = 3 * 1= 3.
kyslík má ve svém vnějším plášti šest valenčních elektronů a potřebuje dva elektrony, aby se řídil oktetovým pravidlem; proto jeho valence je 6.
vodík připojený k kyslíku v hydroxylové skupině má jeden valenční elektron; proto jeho valence je 1.
Celkový počet valenčních elektronů v CH3OH = 4 + 3+6+1
= 14
celkem je Tedy počet valenčních elektronů v CH3OH ( Methanol) je 14.
Octet Pravidlo,
V chemii, všechny atomy mají tendenci, aby se stal inertní dosažení elektronová konfigurace vzácných plynů, že má osm elektronů v jeho vnějším plášti. Proto všechny atomy mají tendenci vytvářet vazby při dosahování této konfigurace a stávají se stabilními. Toto pravidlo má některé výjimky v chemii, ale hlavně, všechny prvky se řídí tímto pravidlem oktetu.
CH3OH Lewis Struktura
Lewis dot struktura je obrazové znázornění molekuly, to je lepení s jinými atomy a uspořádání atomů ve sloučenině. Pomáhá při poznání počtu vázaných elektronů, osamělých párů a molekulárního tvaru sloučeniny. Valenční elektrony pomáhají při kreslení této Lewisovy struktury, protože všechny elektrony jsou zobrazeny pomocí teček a přímky představují vazby vytvořené mezi molekulami.
zde v CH3OH,
je ve sloučenině celkem 14 valenčních elektronů. Uhlík má sterické číslo 4, protože má ve svém vnějším plášti čtyři valenční elektrony. V methanolu je uhlík centrálním atomem a všechny ostatní atomy jsou umístěny kolem něj.
Pro kreslení struktury, můžete umístit čtyři elektrony ( jako tečky ) kolem centrálního atomu uhlíku ve všech čtyřech směrech. Nyní mají všechny atomy vodíku jeden valenční elektrony a všechny tyto tři atomy tvoří vazbu s uhlíkem sdílením jednoho elektronu atomu uhlíku. Chcete-li reprezentovat tyto vazby, nakreslete přímky mezi třemi atomy vodíku a centrálním atomem uhlíku.
Hydroxylové skupiny ( OH) sdílí jeden elektron s Uhlíkem, a tak tato hydroxylová skupina tvoří jednu vazbu s Uhlíkem prostřednictvím sdílení své valenční elektron. Ve vnějším plášti atomu kyslíku zbývají čtyři valenční elektrony, protože sdílí jeden ze svých šesti valenčních elektronů s vodíkem a druhý s atomem uhlíku. Přesto jsou na atomu kyslíku čtyři valenční elektrony, které kolem něj tvoří dva osamělé páry elektronů. Tak všechny valenční elektrony z atomů Uhlíku nyní tvoří dluhopisy, a nejsou tam žádné osamělé páry nebo non-vázané elektrony na centrální atom Uhlíku, ale Kyslík má dva osamělé páry elektronů.
Ch3oh molekulární geometrie
Nyní, když známe Lewisovu strukturu CH3OH, je snadné znázornit molekulární geometrii sloučeniny. Při kreslení lewisových vzorců pro CH3OH, všimnete si, že atom Uhlíku bude mít tři vazby se třemi atomy vodíku a jednu vazbu s Hydroxylovou Skupinou.
vzhledem k tomu, že uhlík má čtyři valenční elektrony, které tvoří vazby s jinými atomy, vykazuje hybridizaci sp3.
CH3OH Tvar
hybridizace centrálního atomu ( Uhlík ) v CH3OH je sp3, což znamená, že by měly tvořit tetraedrický tvar, ale to neznamená, tvoří tento tvar přesně. Tvar Methanol je ohnutá, protože hydroxylové skupiny ( OH) obsahuje dva osamělé páry elektronů, které způsobují odpuzování mezi vázaný pár elektronů a non-vázaný pár elektronů ve sloučenině. Tyto odpuzující síly vedou k informaci ohnuté struktury.
podle některých teorií se také předpokládá, že CH3OH má dvě geometrická centra, jedno pro atom uhlíku a druhé pro atom kyslíku v hydroxylové skupině. Centrální atomy uhlíku tvoří čtyři sigma vazby a nemají žádné osamělé páry, což má za následek tvorbu čtyřstěnu. Současně atom kyslíku tvoří dvě sigma vazby a dva osamělé páry elektronů, což způsobuje ohnutí úhlu vazby v důsledku odpuzujících sil. Kyslík má tedy ohnutý čtyřstěnný tvar, což vede k ohnutému tvaru methanolu.
Závěrečné shrnutí
struktura Methanol nebo CH3OH je poměrně snadné studovat jako valenční centrální Uhlíkový atom je plně spokojen, a nejsou tam žádné osamělé páry na atomu uhlíku. Atom sdílí tři ze svých čtyř valenčních elektronů s atomy vodíku a spočívá jeden elektron s hydroxylovou skupinou. Centrální atom Uhlíku má sp3 hybridizace a ohnuté molekulární tvar vzhledem k odpuzování mezi osamělé páry na Kyslíku a vázané páry v molekule.