metanolul sau alcoolul metilic este unul dintre compușii care sunt utilizați pentru a înțelege geometria moleculară, legăturile și multe altele în chimia organică. Acest compus are o grupare hidroxil ( OH) atașat la gruparea metil, și că este în cazul în care acesta devine numele său de „alcool metilic.”Pentru a vă face mai ușor să înțelegeți, presupuneți că un atom de hidrogen de metan sau CH4 este înlocuit cu o grupare hidroxil, rezultând metanolul având formula chimică a CH3OH.
alcoolul metilic este un lichid ușor, incolor și volatil, cu un miros alcoolic similar cu etanolul. Structura moleculei este ușor de înțeles și se poate folosi și acest exemplu pentru a studia structuri mai complexe în chimia organică. Pentru a înțelege structura și forma acestui compus, este vital să cunoaștem electronii de valență și structura Lewis.
cuprins
electroni de valență CH3OH
metanolul constă dintr-un atom de carbon, trei atomi de hidrogen și o grupare hidroxil. Pentru a cunoaște numărul total de electroni de valență, trebuie să cunoaștem electronii de valență ai tuturor atomilor individual:
carbonul are patru electroni de valență în învelișul său exterior, de unde și electronii de valență din Carbon= 4.
hidrogenul are un singur electron de valență, dar deoarece există trei atomi de hidrogen în acest compus, numărul total de electroni de valență pentru hidrogen = 3*1= 3.
oxigenul are șase electroni de valență în învelișul său exterior și are nevoie de doi electroni pentru a urma regula octetului; prin urmare, valența sa este 6.
hidrogenul atașat la oxigenul din gruparea hidroxil are un electron de valență; prin urmare, valența sa este 1.
numărul total de electroni de valență în CH3OH = 4 + 3+6+1
= 14
astfel, numărul total de electroni de valență în CH3OH ( metanol) este 14.
regula octetului
în chimie, toți atomii tind să devină inerți prin atingerea configurației electronice a gazului nobil care are opt electroni în învelișul său exterior. Prin urmare, toți atomii tind să formeze legături în realizarea acestei configurații și să devină stabili. Această regulă are unele excepții în chimie, dar în mare parte, toate elementele urmează această regulă octet.
CH3OH Lewis structura
Lewis dot structura este o reprezentare picturală a moleculei, este lipirea cu alți atomi și dispunerea atomilor în compus. Ajută la cunoașterea numărului de electroni legați, a perechilor singulare și a formei moleculare a compusului. Electronii de valență ajută la desenarea acestei structuri Lewis, deoarece toți electronii sunt arătați folosind puncte, iar liniile drepte reprezintă legăturile formate între molecule.
aici în CH3OH,
există un total de 14 electroni de valență în compus. Carbonul are un număr steric de 4, deoarece are patru electroni de valență în învelișul său exterior. În metanol, carbonul este atomul central și toți ceilalți atomi sunt plasați în jurul acestuia.
pentru desenarea structurii, puteți plasa patru electroni ( ca puncte ) în jurul atomului central de carbon în toate cele patru direcții. Acum toți atomii de hidrogen au un singur electroni de valență și toți acești trei atomi formează o legătură cu carbonul prin împărțirea unui electron al atomului de Carbon. Pentru a reprezenta aceste legături, trageți linii drepte între trei atomi de hidrogen și atomul central de carbon.
gruparea hidroxil ( OH) împarte un electron de valență cu carbonul și astfel această grupare hidroxil formează o legătură cu carbonul prin împărțirea electronului său de valență. Există patru electroni de valență rămași în învelișul exterior al atomului de oxigen, deoarece acesta împarte unul dintre cei șase electroni de valență cu hidrogenul și altul cu atomul de Carbon. Totuși, există patru electroni de valență pe atomul de oxigen care formează două perechi singure de electroni în jurul său. Astfel, toți electronii de valență ai atomilor de Carbon au format acum legături și nu există perechi singulare sau electroni ne-legați pe atomul central de Carbon, dar oxigenul are două perechi singulare de electroni.
geometria moleculară CH3OH
acum, că știm structura Lewis a CH3OH, este ușor să descriem geometria moleculară a compusului. În timp ce desenați structura Lewis pentru CH3OH, veți observa că atomul de Carbon va avea trei legături cu trei atomi de hidrogen și o legătură cu gruparea hidroxil. deoarece carbonul are patru electroni de valență care formează legăturile cu alți atomi, arată hibridizarea sp3.
forma CH3OH
hibridizarea atomului central ( Carbon ) în CH3OH este sp3, ceea ce înseamnă că ar trebui să formeze o formă tetraedrică, dar nu formează exact această formă. Forma metanolului este îndoită deoarece gruparea hidroxil (OH) conține două perechi singulare de electroni, care provoacă repulsia dintre perechea de electroni legați și perechea de electroni ne-legați din compus. Aceste forțe de repulsie conduc la informarea unei structuri îndoite.conform unor teorii, se crede, de asemenea, că CH3OH are două centre geometrice, unul pentru atomul de Carbon și altul pentru atomul de oxigen din gruparea hidroxil. Atomii centrali de carbon formează patru legături sigma și nu au perechi singulare, ceea ce duce la formarea unui tetraedru. În același timp, atomul de oxigen formează două legături sigma și două perechi singulare de electroni, ceea ce determină o îndoire a unghiului de legătură datorită forțelor de repulsie. Astfel, oxigenul are o formă tetraedrică îndoită, rezultând forma îndoită a metanolului.
observații finale
structura metanolului sau CH3OH este relativ ușor de studiat, deoarece valența atomului central de Carbon este pe deplin satisfăcută și nu există perechi singulare pe atomul de carbon. Atomul împarte trei dintre cei patru electroni de valență cu atomii de hidrogen și sprijină un electron cu gruparea hidroxil. Atomul central de Carbon are hibridizare sp3 și o formă moleculară îndoită datorită repulsiei dintre perechile singure de oxigen și perechile legate în moleculă.