Methanol eller methylalkohol er en af de forbindelser, der bruges til at forstå molekylær geometri, bindinger og meget mere i organisk kemi. Denne forbindelse har en hydroksylgruppe ( OH) bundet til methylgruppen, og det er her, den får sit navn “methylalkohol.”For at gøre det lettere for dig at forstå, skal du antage, at et hydrogenatom af methan eller CH4 erstattes af en hydroksylgruppe, hvilket resulterer i, at Methanol har den kemiske formel af CH3OH.
methylalkohol er en let, farveløs og flygtig væske med en alkoholisk lugt svarende til ethanol. Molekylets struktur er let at forstå, og man kan også bruge dette eksempel til at studere mere komplekse strukturer i organisk kemi. For at forstå strukturen og formen af denne forbindelse er det vigtigt at kende dens valenselektroner og dens struktur.
indhold
CH3OH valenselektroner
Methanol består af et carbonatom, tre hydrogenatomer og en hydroksylgruppe. For at kende det samlede antal valenselektroner skal vi kende valenselektronerne for alle atomer individuelt:
Carbon har fire valenselektroner i sin ydre skal, deraf valenselektronerne i Carbon= 4.
Hydrogen har kun en valenselektron, men da der er tre hydrogenatomer i denne forbindelse, er det samlede antal valenselektroner for Hydrogen = 3*1= 3.
ilt har seks valenselektroner i sin ydre skal og har brug for to elektroner for at følge oktetreglen; derfor er dens valens 6.Hydrogen, der er bundet til iltet i hydroksyl-gruppen, har en valenselektron; derfor er dens valens 1.
samlet antal valenselektroner i CH3OH = 4 + 3+6+1
= 14
således er det samlede antal valenselektroner i CH3OH ( Methanol) 14.
Oktetregel
i kemi har alle atomer tendens til at blive inerte ved at opnå den elektroniske konfiguration af ædelgassen, der har otte elektroner i sin ydre skal. Derfor har alle atomer en tendens til at danne bindinger for at opnå denne konfiguration og blive stabile. Denne regel har nogle undtagelser inden for kemi, men stort set følger alle elementer denne oktetregel.
CH3OH struktur
struktur er en billedlig repræsentation af molekylet, det er binding med andre atomer og arrangementet af atomer i forbindelsen. Det hjælper med at kende antallet af bundne elektroner, ensomme par og forbindelsens molekylære form. Valenselektroner hjælper med at tegne denne livagtige struktur, da alle elektronerne vises ved hjælp af prikker, og de lige linjer repræsenterer bindingerne dannet mellem molekylerne.
Her i CH3OH,
er der i alt 14 valenselektroner i forbindelsen. Kulstof har et sterisk antal på 4, da det har fire valenselektroner i sin ydre skal. I Methanol er kulstof det centrale atom, og alle de andre atomer er placeret omkring det.
for at tegne strukturen kan du placere fire elektroner ( som prikker ) omkring det centrale carbonatom i alle fire retninger. Nu har alle hydrogenatomer en valenselektroner, og alle disse tre atomer danner en binding med kulstof ved at dele en elektron af carbonatomet. For at repræsentere disse bindinger skal du tegne lige linjer mellem tre hydrogenatomer og det centrale carbonatom.
hydroksyl gruppe ( OH) deler en valenselektron med Carbon, og dermed danner denne hydroksyl Gruppe En binding med Carbon ved at dele sin valenselektron. Der er fire valenselektroner tilbage i den ydre skal af iltatomet, da det deler en af sine seks valenselektroner med Hydrogen og en anden med carbonatomet. Der er stadig fire valenselektroner på iltatomet, der danner to ensomme par elektroner omkring det. Således har alle Carbonatomernes valenselektroner nu dannet bindinger, og der er ingen ensomme par eller ikke-bundne elektroner på det centrale carbonatom, men ilt har to ensomme par elektroner.
CH3OH molekylær geometri
nu hvor vi kender Ch3ohs struktur, er det let at skildre forbindelsens molekylære geometri. Mens du tegner strukturen for CH3OH, vil du bemærke, at carbonatomet vil have tre bindinger med tre hydrogenatomer og en binding med Hydroksyl-gruppen.
da carbonet har fire valenselektroner, der danner bindingerne med andre atomer, viser det sp3-hybridisering.
CH3OH form
hybridiseringen af det centrale atom ( kulstof ) i CH3OH er sp3, hvilket betyder, at det skal danne en tetrahedral form, men det danner ikke denne form nøjagtigt. Formen af Methanol er bøjet, fordi HYDROKSYLGRUPPEN (OH) indeholder to ensomme par elektroner, som forårsager afstødning mellem det bundne par elektroner og det ikke-bundne par elektroner i forbindelsen. Disse afstødningskræfter fører til information om en bøjet struktur.ifølge nogle teorier menes det også, at CH3OH har to geometriske Centre, en for carbonatomet og en anden for iltatomet i hydroksyl-gruppen. De centrale carbonatomer danner fire sigma-bindinger og har ingen ensomme par, hvilket resulterer i dannelsen af en tetraeder. Samtidig danner iltatomet to sigma-bindinger og to ensomme par elektroner, hvilket forårsager en bøjning i bindingsvinklen på grund af frastødningskræfterne. Således har ilt en bøjet tetrahedral form, hvilket resulterer i den bøjede form af Methanol.
afsluttende bemærkninger
strukturen af Methanol eller CH3OH er forholdsvis let at studere, da valensen af det centrale carbonatom er fuldt ud tilfreds, og der er ingen ensomme par på carbonatomet. Atomet deler tre af sine fire valenselektroner med hydrogenatomer og hviler en elektron med hydroksyl-gruppen. Det centrale carbonatom har sp3-hybridisering og en bøjet molekylær form på grund af frastødningen mellem ensomme par på ilt og de bundne par i molekylet.