metanol eller metylalkohol är en av de föreningar som används för att förstå molekylär geometri, bindningar och mycket mer i organisk kemi. Denna förening har en hydroxylgrupp (OH) fäst vid metylgruppen, och det är där den får sitt namn ”metylalkohol.”För att göra det lättare för dig att förstå, anta att en väteatom av metan eller CH4 ersätts av en hydroxylgrupp, vilket resulterar i att metanol har den kemiska formeln CH3OH.
metylalkohol är en lätt, färglös och flyktig vätska med en alkoholhaltig lukt som liknar etanol. Molekylens struktur är lätt att förstå, och man kan också använda detta exempel för att studera mer komplexa strukturer i organisk kemi. För att förstå strukturen och formen på denna förening är det viktigt att känna till dess valenselektroner och Lewis-struktur.
innehåll
CH3OH valenselektroner
metanol består av en kolatom, tre väteatomer och en hydroxylgrupp. För att veta det totala antalet valenselektroner måste vi känna till valenselektronerna för alla atomer individuellt:
kol har fyra valenselektroner i sitt yttre skal, därav valenselektronerna i kol= 4.
väte har bara en valenselektron, men eftersom det finns tre väteatomer i denna förening är det totala antalet valenselektroner för väte = 3*1= 3.syre har sex valenselektroner i sitt yttre skal och behöver två elektroner för att följa oktettregeln; därför är dess valens 6.
väte fäst vid syret i hydroxylgruppen har en valenselektron; därför är dess valens 1.
Totalt antal valenselektroner i CH3OH = 4 + 3+6+1
= 14
således är det totala antalet valenselektroner i CH3OH (metanol) 14.
Oktetregel
i kemi tenderar alla atomer att bli inerta genom att uppnå den elektroniska konfigurationen av ädelgasen som har åtta elektroner i sitt yttre skal. Därför tenderar alla atomer att bilda bindningar för att uppnå denna konfiguration och bli stabila. Denna regel har några undantag i kemi, men majorly följer alla element denna oktettregel.
CH3OH Lewis Structure
Lewis dot structure är en bildrepresentation av molekylen, det är bindning med andra atomer och arrangemanget av atomer i föreningen. Det hjälper till att känna till antalet bundna elektroner, ensamma par och föreningens molekylära form. Valenselektroner hjälper till att rita denna Lewis-struktur, eftersom alla elektroner visas med hjälp av prickar, och de raka linjerna representerar bindningarna som bildas mellan molekylerna.
här i CH3OH,
finns totalt 14 valenselektroner i föreningen. Kol har ett steriskt antal 4 eftersom det har fyra valenselektroner i sitt yttre skal. I metanol är kol den centrala atomen, och alla andra atomer placeras runt den.
för att rita strukturen kan du placera fyra elektroner (som prickar ) runt den centrala kolatomen i alla fyra riktningarna. Nu har alla väteatomer en valenselektroner, och alla dessa tre atomer bildar en bindning med KOL genom att dela en elektron av kolatomen. För att representera dessa bindningar, rita raka linjer mellan tre väteatomer och den centrala kolatomen.
hydroxylgrupp ( OH) delar en valenselektron med kol, och sålunda bildar denna hydroxylgrupp en bindning med kolet genom att dela sin valenselektron. Det finns fyra valenselektroner kvar i syreatomens yttre skal, eftersom den delar en av sina sex valenselektroner med väte och en annan med kolatomen. Fortfarande finns det fyra valenselektroner på syreatomen som bildar två ensamma par elektroner runt den. Således har alla valenselektroner av kolatomerna nu bildat bindningar, och det finns inga ensamma par eller icke-bundna elektroner på den centrala kolatomen men syre har två ensamma par elektroner.
CH3OH molekylär geometri
Nu när vi känner till Lewis-strukturen hos CH3OH är det lätt att avbilda föreningens molekylära geometri. När du ritar Lewis-strukturen för CH3OH kommer du att märka att kolatomen kommer att ha tre bindningar med tre väteatomer och en bindning med hydroxylgruppen.
eftersom kolet har fyra valenselektroner som bildar bindningarna med andra atomer, visar det sp3-hybridisering.
CH3OH form
hybridiseringen av den centrala atomen ( kol ) i CH3OH är sp3, vilket innebär att den ska bilda en tetrahedral form, men den bildar inte denna form exakt. Formen av metanol är böjd eftersom hydroxylgruppen (OH) innehåller två ensamma par elektroner, vilket orsakar avstötningen mellan det bundna elektronparet och det icke-bundna elektronparet i föreningen. Dessa repulsionskrafter leder till information om en böjd struktur.
enligt vissa teorier antas det också att CH3OH har två geometriska centra, en för Kolatomen och en annan för syreatomen i hydroxylgruppen. De centrala kolatomerna bildar fyra sigmabindningar och har inga ensamma par, vilket resulterar i bildandet av en tetraeder. Samtidigt bildar syreatomen två sigmabindningar och två ensamma par elektroner, vilket orsakar en böjd i bindningsvinkeln på grund av repulsionskrafterna. Således har syre en böjd tetrahedral form, vilket resulterar i den böjda formen av metanol.
avslutande anmärkningar
strukturen av metanol eller CH3OH är relativt lätt att studera eftersom valensen hos den centrala kolatomen är helt nöjd och det finns inga ensamma par på kolatomen. Atomen delar tre av sina fyra valenselektroner med väteatomer och vilar en elektron med hydroxylgruppen. Central kolatom har sp3-hybridisering och en böjd molekylform på grund av repulsionen mellan ensamma par på syre och de bundna paren i molekylen.