Carga formal y estructuras puntuales

En el video anterior vimos algunos pasos para dibujar estructuras puntuales en este video vamos a usar esos mismos pasos para dibujar algunas estructuras puntuales más pero también vamos a hablar de cómo la carga formal se relaciona con las estructuras puntuales así que volveremos a esta definición en un minuto por ahora vamos a dibujar una estructura de puntos rápida para el catión de amonio así NH 4 más la primera cosa que haces es encontrar el número total de electrones de valencia y para hacer eso miras una tabla periódica y encuentras el nitrógeno que está en el grupo 5 por lo tanto el nitrógeno tiene 5 electrones de valencia correcto cada hidrógeno tiene 1 y tenemos 4 de ellos así que tenemos 5 más 4 lo que nos da 9 electrones, sin embargo, hay una carga más uno lo que significa que este es un catión lo que significa que vamos a perder un electrón aquí por lo que en lugar de representar 9 en nuestra estructura de puntos va a representar 8 electrones y así vamos a seguir adelante y poner el nitrógeno en el centro recuerde que ponemos el menos electronegativo en el átomo en el centro a excepción de hidrógeno por lo que el nitrógeno va a ir en el centro aquí y sabemos que va a tener enlaces a 4 hidrógenos así que vamos a seguir adelante y poner en los hidrógenos aquí y vamos a ver cuántos electrones de valencia que hemos utilizado en nuestra estructura de puntos 2 4 6 y 8 por lo que se ocupa de todos los 8 electrones de valencia que se suponía que representar así que esta es la estructura de puntos y puedo seguir adelante y poner algunos paréntesis alrededor de ella y poner algunos corchetes alrededor de ella y también una carga más 1 para indicar que esto es un ion y así es la estructura de puntos para el catión de amonio aquí vamos a ver si podemos asignar una carga formal al nitrógeno y el hidrógeno y voy a seguir adelante y volver a dibujar nuestra estructura de puntos aquí y también voy a dibujar en los electrones derecho Sabemos que cada uno de esos enlaces covalentes consiste en dos electrones y vamos a poner esos dos electrones aquí y si quisiera encontrar una carga formal para, digamos, el nitrógeno central, lo que haría es pensar en el número de electrones de valencia en el átomo libre, así que si tienes un nitrógeno por sí mismo, mira la tabla periódica. está en el grupo 5 y por lo tanto estamos hablando de 5 electrones de valencia en el átomo libre 4 nitrógeno de ese número vamos a restar el número de electrones de valencia en el átomo enlazado y la forma de abordar que es mirar a su estructura de puntos aquí y pensar en esos dos electrones en los enlaces covalentes derecho uno de ellos uno de ellos vamos a vamos a asignar al hidrógeno y uno de ellos vamos a asignar al nitrógeno y así vamos a hacer eso para cada uno de nuestros enlaces covalentes así y ahora podemos ver que el nitrógeno está rodeado por cuatro electrones de valencia en el átomo enlazado así que permítanme seguir adelante y escribir que por lo que es cinco menos cuatro y así cinco menos cuatro es, por supuesto, más uno por lo que tenemos una carga formal de más uno en el nitrógeno así que este nitrógeno tiene una carga formal de más uno ahora hagámoslo para el hidrógeno aquí así que el hidrógeno está en el Grupo uno en la tabla periódica así que déjame señalar esto es para el nitrógeno y luego para el hidrógeno está en el Grupo uno así que un electrón de valencia en el átomo libre y de eso vamos a restar el número de electrones de valencia en el átomo enlazado, así que si miramos aquí, asignamos un electrón de valencia a cada uno de los dos hidrógenos, por lo que es sólo 1 menos 1 o 0, por lo que hay cero carga formal para todos los hidrógenos en el catión de amonio. nuestro punto de estructura final y un ejemplo de ello sería algo como el ácido sulfúrico aquí, así que el primer paso, por supuesto, es calcular el número total de electrones de valencia que tenemos que preocuparnos en nuestra estructura de punto, así que una vez más cada hidrógeno es uno y tengo dos de ellos, el azufre está en el grupo seis en la tabla periódica, por lo que tiene seis electrones de valencia. el oxígeno también está en el grupo seis, así que tenemos seis y tenemos cuatro de ellos aquí, así que 6 veces 4 es 24, así que tenemos 24 más 6 es 30 más 2 es 32, así que tenemos que preocuparnos por 32 electrones de valencia en nuestra estructura de puntos para el ácido sulfúrico. Lo siguiente que hacemos es elegir el átomo central y una vez más ignoras el hidrógeno, así que está entre el azufre y el oxígeno. y el oxígeno, y si miras la tabla periódica verás que el oxígeno está más arriba en el grupo 6 que el azufre, por lo que el oxígeno es más electronegativo y por lo tanto vamos a poner el azufre en el centro, así que vamos a poner el azufre aquí y una vez más mira las reglas del vídeo anterior si eso no tiene sentido para ti. Tenemos azufre unido a cuatro oxígenos. Voy a poner mis cuatro oxígenos aquí, y luego tengo dos hidrógenos. Por experiencia, estamos hablando de un ácido y vamos a poner nuestros hidrógenos en los oxígenos. dibujando este esqueleto aquí, así que tenemos 2 4 6 8 10 y 12, así que hemos utilizado 12 electrones de valencia, así que 32 menos 12 nos da 20 electrones de valencia para preocuparnos, así que recuerda que el siguiente paso es asignar algunos de esos electrones sobrantes a algunos de los átomos terminales, pero de nuevo no vamos a asignar esos electrones al hidrógeno porque el hidrógeno siempre está ya está rodeado por dos electrones, así que vamos a tratar de asignar algunos electrones al oxígeno y el oxígeno va a seguir la regla del octeto, así que vamos a examinar digamos el oxígeno superior aquí y podemos ver que el oxígeno superior está rodeado por dos electrones ya allí en verde y por lo que si vamos a darle un octeto necesita seis más, así que tenemos uno dos tres cuatro cinco seis lo mismo para este oxígeno aquí abajo necesita un octeto así que seguimos adelante y le damos seis electrones más como eso bien así que también tenemos estos otros oxígenos por aquí para preocuparse así que permítanme seguir adelante y usar el verde de nuevo así que vamos a decir este oxígeno aquí a la izquierda el que se une a este hidrógeno aquí hay dos electrones y aquí hay otros dos para cuatro, así que para que el oxígeno tenga un octeto necesita cuatro más, lo que significa que sólo ponemos dos pares solitarios de electrones en este oxígeno y luego vamos a hacer lo mismo para este oxígeno también, así que veamos cuántos electrones acabamos de representar allí, así que tuvimos seis en el oxígeno superior, 6 en el oxígeno inferior, es decir, 12 y luego tuvimos 4 a la izquierda y 4 más a la derecha, así que son 8, así que 12 más 8 son 20, así que ahora hemos representado todos los electrones de valencia que necesitábamos mostrar y pensemos en esto como posiblemente la estructura de puntos final, así que tenemos un octeto alrededor del azufre, tenemos un octeto alrededor del oxígeno, el hidrógeno está bien, así que podrías pensar que hemos terminado aquí, sin embargo, vamos a seguir adelante y asignar algunas cargas formales y vamos a ver lo que hace así que vamos a seguir adelante y dibujar en algunos electrones aquí para que sepamos que cada enlace consta de dos electrones voy a seguir adelante y hacer que se lean aquí como eso y vamos a asignar una carga formal al oxígeno superior aquí bien así que este oxígeno superior bien voy a en el entre el oxígeno y el azufre voy a dar uno de los electrones al oxígeno y uno de los electrones al azufre, y así puedo ver que el oxígeno está rodeado por siete electrones en el átomo libre. oxígeno tiene una carga formal de uno negativo es la misma situación para este oxígeno inferior aquí por lo que uno tiene una carga formal de uno negativo también vamos a ver el azufre bien así que si examinamos el azufre aquí y y sabemos derecho de azufre está en el grupo 6 en la tabla periódica por lo que normalmente seis electrones seis electrones de valencia para el átomo libre y en esta situación de enlace, vamos a seguir adelante y sabemos que este oxígeno va este electrón debería decir va al azufre y, a continuación, en este enlace entre el oxígeno y el azufre el azufre va a obtener un electrón y así todo el camino alrededor de aquí para azufre varado por cuatro electrones en el enlace en el átomo de enlace aquí y por lo que es seis menos cuatro que es una carga formal de más dos, así que esta estructura de puntos puede parecer que hemos terminado, pero tenemos muchas cargas formales, tenemos uno negativo más dos y uno negativo, y normalmente a las moléculas les gusta minimizar la carga formal, así que si hay alguna manera de conseguir esta carga formal tan cerca de cero como sea posible, esa sería la estructura de puntos preferida. así que vamos a seguir adelante y volver a dibujar esto muy rápidamente y vamos a ver si podemos mover algunos electrones para llegar a minimizar nuestras cargas formales ahora no podemos añadir más electrones porque ya hemos representado todos los 32 electrones de valencia que se supone que lo único que podemos hacer es compartir algunos electrones más y así que tomé si tomé dos electrones de este oxígeno superior aquí, así que si tomé estos dos electrones y los muevo aquí y si tomé estos dos electrones aquí y los muevo aquí para formar dobles enlaces sigamos adelante y veamos cómo se vería nuestra estructura de puntos y asignemos algunas cargas formales, así que ahora tendría azufre doblemente enlazado a este oxígeno superior y el oxígeno superior tiene sólo dos pares de electrones solitarios alrededor de él, lo mismo para este oxígeno inferior y luego estos oxígenos son los mismos con el O H a la izquierda y luego tenemos el O H a la derecha aquí bien, así que ahora vamos a ver nuestras cargas formales así que vamos a poner en nuestros electrones así que vamos a seguir adelante y hacer que una vez más vamos a hacer lo mismo que hicimos antes, así que asignando cargas formales empezaremos con el oxígeno superior aquí, así que el oxígeno superior tiene seis electrones de valencia en el átomo libre y entonces si voy así puedes ver que hay seis aquí, así que 6 menos 6 nos da una carga formal de 0, así que el oxígeno superior 0, ahora lo mismo con este oxígeno inferior, este es 0 Veamos el azufre ahora, así que normalmente estamos hablando de 6 para el azufre y veamos cuántos electrones de valencia alrededor del enlace del átomo enlazado aquí, así que hacemos lo mismo, la misma asignación de electrones que hemos hecho antes y ahora podemos ver que el azufre está rodeado por seis, así que iríamos 6 menos 6 nos da una carga formal de 0 y si usted Si asignamos una carga formal a todos estos otros oxígenos, hagámoslo rápidamente, así que uno de estos oxígenos de aquí, el oxígeno de la derecha, veamos cuántos electrones de valencia rodean este átomo, así que tenemos un total de 6, así que 6 menos 6 es una carga formal de 0, así que esta estructura de puntos nos da cargas formales de 0 para todo. Esta estructura de puntos nos da una carga formal de 0 para todo, así que esta sería la preferida. Finalmente, hablemos de los octetos, así que sabemos que el hidrógeno está rodeado por dos electrones, así que sabemos que el oxígeno está feliz con un octeto, así que puedes ver que todos estos oxígenos tienen un octeto de azufre, en este caso no es por la noche 2, como una capa externa expandida. Bien, está bien que el azufre tenga una capa de valencia expandida porque está en el tercer período de la tabla periódica y ya hablamos de por qué está bien en el vídeo anterior y esto es sólo una cosa más en la que pensar cuando estás dibujando estructuras de puntos, a veces la carga formal afectará a la estructura final de tu molécula o ion.