Methanol of methylalcohol is een van de verbindingen die worden gebruikt om de moleculaire geometrie, bindingen en nog veel meer in de organische chemie te begrijpen. Deze verbinding heeft een hydroxylgroep ( OH) verbonden aan de methylgroep, en dat is waar het zijn naam van “methylalcohol krijgt.”Om het je makkelijker te maken om het te begrijpen, neem aan dat één waterstofatoom methaan of CH4 wordt vervangen door een hydroxylgroep, wat resulteert in Methanol met de chemische formule van CH3OH.
methylalcohol is een lichte, kleurloze en vluchtige vloeistof met een alcoholische geur vergelijkbaar met ethanol. De structuur van de molecule is gemakkelijk te begrijpen, en men kan dit voorbeeld ook gebruiken om complexere structuren in organische chemie te bestuderen. Om de structuur en vorm van deze verbinding te begrijpen, is het essentieel om zijn valentie-elektronen en Lewis-structuur te kennen.
inhoud
CH3OH valentie-elektronen
Methanol bestaat uit één koolstofatoom, drie waterstofatomen en één hydroxylgroep. Om het totale aantal valentie-elektronen te kennen, moeten we de valentie-elektronen van alle atomen afzonderlijk kennen:
koolstof heeft vier valentie-elektronen in zijn buitenste schil, vandaar de valentie-elektronen in koolstof = 4.
waterstof heeft slechts één valentie-elektron, maar omdat er drie waterstofatomen in deze verbinding zitten, is het totale aantal valentie-elektronen voor waterstof = 3*1= 3.
zuurstof heeft zes valentie-elektronen in zijn buitenste schil en heeft twee elektronen nodig om de octetregel te volgen; vandaar dat de valentie 6 is.
waterstof aan de zuurstof in de hydroxylgroep heeft één valentie-elektron; daarom is de valentie 1.
totaal aantal valentie-elektronen in CH3OH = 4 + 3+6+1
= 14
het totale aantal valentie-elektronen in CH3OH (Methanol) is dus 14.
octetregel
In de scheikunde neigen alle atomen inert te worden door de elektronische configuratie te verkrijgen van het edelgas dat acht elektronen in zijn buitenste schil heeft. Vandaar dat alle atomen neigen om banden te vormen in het bereiken van deze configuratie en stabiel worden. Deze regel heeft een aantal uitzonderingen in de chemie, maar majorly, alle elementen volgen deze octet regel.
CH3OH Lewis structuur
Lewis dot structuur is een picturale representatie van het molecuul, het is binding met andere atomen en de rangschikking van atomen in de verbinding. Het helpt bij het kennen van het aantal gebonden elektronen, eenzame paren, en de moleculaire vorm van de verbinding. Valentie-elektronen helpen bij het tekenen van deze Lewis-structuur, aangezien alle elektronen worden getoond door punten te gebruiken, en de rechte lijnen vertegenwoordigen de banden die tussen de molecules worden gevormd.
hier in CH3OH,
zijn er in totaal 14 valentie-elektronen in de verbinding. Koolstof heeft een sterisch aantal van 4 aangezien het vier valentie-elektronen in zijn buitenste schil heeft. In Methanol is koolstof het centrale atoom, en alle andere atomen zijn er omheen geplaatst.
voor het tekenen van de structuur, kunt u vier elektronen ( als stippen ) rond het centrale koolstofatoom in alle vier richtingen plaatsen. Alle waterstofatomen hebben één valentie-elektronen, en al deze drie atomen vormen een binding met koolstof door één elektron van het koolstofatoom te delen. Teken rechte lijnen tussen drie waterstofatomen en het centrale koolstofatoom om deze bindingen weer te geven.
hydroxylgroep ( OH) deelt één valentie-elektron met koolstof, en dus vormt deze hydroxylgroep één binding met de koolstof door het delen van zijn valentie-elektron. Er zijn vier valentie-elektronen over in de buitenste schil van het zuurstofatoom omdat het een van de zes valentie-elektronen deelt met waterstof en een andere met het koolstofatoom. Toch zijn er vier valentie-elektronen op het zuurstofatoom die twee eenzame paren elektronen eromheen vormen. Dus alle valentie-elektronen van de koolstofatomen hebben nu bindingen gevormd, en er zijn geen eenzame paren of niet-gebonden elektronen op het centrale koolstofatoom, maar zuurstof heeft twee eenzame paren elektronen.
CH3OH moleculaire meetkunde
nu we de Lewis-structuur van CH3OH kennen, is het gemakkelijk om de moleculaire meetkunde van de verbinding weer te geven. Bij het tekenen van de Lewis structuur voor CH3OH, zul je zien dat het koolstofatoom drie bindingen met drie waterstofatomen en één binding met de hydroxylgroep zal hebben.
aangezien de Koolstof vier valentie-elektronen heeft die de bindingen met andere atomen vormen, vertoont het SP3-hybridisatie.
CH3OH vorm
de hybridisatie van het centrale atoom ( koolstof ) in CH3OH is sp3, wat betekent dat het een tetrahedrale vorm moet vormen, maar deze vorm wordt niet exact gevormd. De vorm van Methanol is gebogen omdat de hydroxylgroep ( OH) twee eenzame paren elektronen bevat, die de afstoting veroorzaken tussen het gebonden paar elektronen en het niet-gebonden paar elektronen in de verbinding. Deze afstotingskrachten leiden tot informatie van een gebogen structuur.volgens sommige theorieën wordt ook aangenomen dat CH3OH twee geometrische centra heeft, een voor het koolstofatoom en een voor het zuurstofatoom in de hydroxylgroep. De centrale koolstofatomen vormen vier sigma-bindingen en hebben geen eenzame paren, wat resulteert in de vorming van een tetraëder. Tegelijkertijd vormt het zuurstofatoom twee sigma-bindingen en twee eenzame paren elektronen, die een gebogen in de bindingshoek veroorzaakt als gevolg van de afstotingskrachten. Zuurstof heeft dus een gebogen tetrahedrale vorm, wat resulteert in de gebogen vorm van Methanol.
slotopmerkingen
de structuur van Methanol of CH3OH is relatief eenvoudig te bestuderen aangezien de valentie van het centrale koolstofatoom volledig is voldaan en er geen enkele paar op het koolstofatoom zijn. Het atoom deelt drie van zijn vier valentie-elektronen met waterstofatomen en rust één elektron met de hydroxylgroep. Het centrale koolstofatoom heeft SP3 kruising en een gebogen moleculaire vorm toe te schrijven aan de afstoting tussen eenzame paren op zuurstof en de gebonden paren in de molecule.