Carica formale e strutture a punti

Nel video precedente abbiamo visto alcuni passi per disegnare strutture a punti, in questo video useremo gli stessi passi per disegnare altre strutture a punti, ma parleremo anche di come la carica formale si collega alle strutture a punti, quindi torneremo a questa definizione tra un minuto. un minuto per ora disegniamo una rapida struttura a punti per il catione ammonio quindi NH 4 più la prima cosa da fare è trovare il numero totale di elettroni di valenza e quindi per farlo si guarda una tabella periodica e si trova l’azoto che è nel gruppo 5 quindi l’azoto ha 5 elettroni di valenza giusto ogni idrogeno ne ha 1 e noi ne abbiamo 4 quindi abbiamo 5 più 4 dandoci 9 elettroni però c’è una carica più uno che significa che questo è un catione che significa che perderemo un elettrone qui quindi invece di rappresentare 9 nella nostra struttura a punti rappresenteremo 8 elettroni e quindi andiamo avanti e mettiamo l’azoto al centro ricordiamoci di mettere l’atomo meno elettronegativo al centro tranne l’idrogeno quindi l’azoto andrà al centro qui e sappiamo che avrà legami con 4 idrogeni quindi andiamo avanti e mettiamo questi idrogeni proprio qui e vediamo quanti elettroni di valenza abbiamo usato nella nostra struttura a punti 2 4 6 e 8 quindi questo si prende cura di tutti gli 8 elettroni di valenza che dovevamo rappresentare quindi questa è la struttura a punti e posso andare avanti e mettere alcune parentesi intorno posso andare avanti e mettere alcune parentesi qui intorno e anche una carica più 1 per indicare che questo è uno ione e così questa è la struttura a punti per esso per il catione ammonio qui vediamo se possiamo assegnare una carica formale per l’azoto e l’idrogeno e vado avanti e ridisegnare la nostra struttura a punti qui e ho anche intenzione di disegnare in elettroni a destra sappiamo che ognuno di questi legami covalenti consiste di due elettroni e andiamo avanti e mettiamo questi due elettroni proprio qui e se volessi trovare una carica formale per diciamo l’azoto centrale va bene quello che farei è pensare al numero di elettroni di valenza nell’atomo libero così se tu avessi un azoto tutto da solo giusto guarda la tavola periodica è nel gruppo 5 e quindi stiamo parlando di 5 elettroni di valenza nell’atomo libero 4 azoto da questo numero stiamo andando a sottrarre il numero di elettroni di valenza nell’atomo legato e il modo di avvicinarsi a questo è quello di guardare la vostra struttura a punti qui e pensare a quei due elettroni in quei legami covalenti giusto uno di loro uno di loro stiamo uno lo assegneremo all’idrogeno e uno lo assegneremo all’azoto e così andiamo in giro e lo facciamo per ognuno dei nostri legami covalenti in questo modo e così ora possiamo vedere che l’azoto è circondato da quattro elettroni di valenza nell’atomo legato quindi lasciatemi andare avanti e scriverlo così è cinque meno quattro e così cinque meno quattro è naturalmente più uno così abbiamo una carica formale più uno sull’azoto quindi questo azoto ha una carica formale più uno ora facciamo per l’idrogeno qui così l’idrogeno è nel gruppo uno sulla tavola periodica quindi lasciatemi solo sottolineare questo è per l’azoto e poi per l’idrogeno va bene è nel gruppo uno quindi un elettrone di valenza nell’atomo libero e da questo stiamo per sottrarre il numero di elettroni di valenza nell’atomo legato, quindi se guardiamo qui, va bene, abbiamo assegnato un elettrone di valenza qui ai due idrogeni, quindi è solo 1 meno 1 o 0, quindi c’è zero carica formale per tutti gli idrogeni nel catione ammonio e quindi questo è come assegnare le cariche formali, vediamo come questo si applica per influenzare effettivamente la nostra struttura a punti finale e un esempio di questo sarebbe qualcosa come l’acido solforico qui così il primo passo è naturalmente quello di calcolare il numero totale di elettroni di valenza di cui dobbiamo preoccuparci nella nostra struttura a punti così ancora una volta ogni idrogeno è uno e ho due di loro zolfo è nel gruppo sei sulla sulla tabella periodica così quindi ha sei elettroni di valenza anche l’ossigeno è nel gruppo sei e quindi ne abbiamo sei e ne abbiamo quattro proprio qui quindi 6 volte 4 fa 24 va bene quindi abbiamo 24 più 6 fa 30 più 2 fa 32 quindi dobbiamo preoccuparci di 32 elettroni di valenza nella nostra struttura a punti per l’acido solforico va bene la prossima cosa che facciamo è scegliere l’atomo centrale e ancora una volta si ignora l’idrogeno quindi è tra zolfo e l’ossigeno e se guardate una tabella periodica vedrete che l’ossigeno è più in alto nel gruppo 6 che lo zolfo è quindi l’ossigeno è più elettronegativo e quindi stiamo andando a mettere lo zolfo al centro tutto bene così stiamo andando a mettere lo zolfo proprio qui e ancora una volta guardare le regole dal video precedente se che se non ha fatto abbastanza senso per qui abbiamo lo zolfo attaccato a quattro ossigeni, vado avanti e metto i miei quattro ossigeni così e poi ho due idrogeni e per esperienza stai parlando di un acido qui stai andando a mettere i tuoi idrogeni sugli ossigeni e così stiamo andando avanti e mettere il nostro idrogeno qui e vediamo quanti elettroni di valenza abbiamo usato disegnando questo scheletro qui quindi abbiamo 2 4 6 8 10 e 12 quindi abbiamo usato 12 elettroni di valenza quindi 32 meno 12 ci dà 20 elettroni di valenza rimasti di cui preoccuparci e quindi ricordate il prossimo passo è quello di assegnare alcuni di questi elettroni rimasti ad alcuni degli atomi terminali ma di nuovo non assegneremo questi elettroni all’idrogeno perché l’idrogeno è sempre già circondato da due elettroni e quindi cercheremo di assegnare alcuni elettroni all’ossigeno e l’ossigeno seguirà la regola dell’ottetto quindi esaminiamo diciamo l’ossigeno superiore qui e possiamo vedere che l’ossigeno superiore è già circondato da due elettroni proprio lì in verde e quindi se vogliamo dargli un ottetto ha bisogno di altri sei quindi abbiamo uno due tre quattro cinque sei stessa cosa per questo ossigeno quaggiù ha bisogno di un ottetto quindi andiamo avanti e gli diamo altri sei elettroni così va bene così abbiamo anche questi altri ossigeni qui di cui preoccuparci quindi andiamo avanti e usiamo ancora il verde quindi diciamo questo ossigeno qui a sinistra quello legato a questo idrogeno qui ci sono due elettroni e qui ci sono altri due per quattro quindi perché questo ossigeno abbia un ottetto ha bisogno di altri quattro quindi significa che stiamo mettendo solo due coppie solitarie di elettroni su questo ossigeno e poi faremo la stessa cosa anche per questo ossigeno quindi vediamo quanti elettroni abbiamo appena rappresentato lì beh abbiamo avuto sei sull’ossigeno superiore 6 nell’ossigeno inferiore che è 12 e poi abbiamo avuto 4 a sinistra e altri 4 a destra, quindi sono 8, quindi 12 più 8 fa 20, quindi ora abbiamo rappresentato tutti gli elettroni di valenza che avevamo bisogno di mostrare e pensiamo a questo come se fosse la struttura finale del punto giusto, quindi abbiamo un ottetto intorno allo zolfo, abbiamo un ottetto intorno all’ossigeno, l’idrogeno va bene, quindi potreste pensare che abbiamo finito qui comunque andiamo avanti e assegniamo alcune cariche formali e vediamo cosa fa questo quindi lasciatemi andare avanti e disegnare alcuni elettroni qui così sappiamo che ogni legame consiste di due elettroni sto andando avanti e farli leggere qui come questo e assegniamo una carica formale all’ossigeno superiore qui va bene così questo ossigeno superiore va bene sto andando a in legame tra ossigeno e zolfo darò uno degli elettroni all’ossigeno e uno degli elettroni allo zolfo giusto e così posso vedere che l’ossigeno è circondato da sette elettroni nell’atomo libero giusto ci aspetteremmo che non dovrebbe avere sei elettroni di valenza sei meno sette in questo caso ci dà una carica formale di uno negativo e così questo ossigeno ha una carica formale di uno negativo è la stessa situazione per questo ossigeno inferiore qui così che ha una carica formale di uno negativo pure guardiamo lo zolfo va bene così se noi se esaminiamo lo zolfo qui e e sappiamo giusto lo zolfo è nel gruppo 6 sulla tavola periodica così normalmente sei elettroni sei elettroni di valenza per l’atomo libero e in questa situazione di legame va bene andiamo avanti e sappiamo che questo ossigeno va questo un elettrone dovrei dire va a zolfo e poi in questo legame tra ossigeno e zolfo zolfo sta per ottenere un elettrone e così via tutto il senso qui intorno così zolfo bloccato da quattro elettroni nel legato nell’atomo legato qui e così è sei meno quattro che è una carica formale di più due quindi questa struttura a punti potrebbe sembrare che abbiamo finito ma abbiamo un sacco di cariche formali giusto abbiamo uno negativo più due e uno negativo e di solito alle molecole piace avere come minimizzare la carica formale e quindi se c’è un modo per ottenere questa carica formale il più vicino a zero possibile che sarebbe la struttura a punti preferita e quindi andiamo avanti e ridisegniamo questo molto rapidamente e vediamo se possiamo spostare alcuni elettroni per arrivare a minimizzare le nostre cariche formali ora non possiamo aggiungere altri elettroni perché abbiamo già rappresentato tutti i 32 elettroni di valenza che avremmo dovuto quindi l’unica cosa che possiamo fare è condividere alcuni altri elettroni e così ho preso se ho preso due elettroni da questo ossigeno superiore, quindi se ho preso questi due elettroni e li ho spostati qui e se ho preso questi due elettroni proprio qui e li ho spostati qui per formare doppi legami, andiamo avanti e vediamo come sarebbe la nostra struttura a punti e assegniamo alcune cariche formali, quindi ora avrei lo zolfo con doppio legame a questo ossigeno superiore e doppio legame a questo ossigeno inferiore l’ossigeno superiore ha solo due coppie di elettroni solitari intorno ad esso stessa cosa per questo ossigeno inferiore e poi questi ossigeni sono gli stessi con l’O H sulla sinistra e poi abbiamo l’O H sulla destra proprio qui ok quindi ora guardiamo le nostre cariche formali così metteremo i nostri elettroni così andiamo avanti e facciamo questo e ancora una volta faremo la stessa cosa che abbiamo fatto prima quindi assegnando le cariche formali inizieremo con l’ossigeno in alto qui così l’ossigeno in alto a destra sei elettroni di valenza nell’atomo libero e quindi se vado così si può vedere che ci sono sei qui così 6 meno 6 ci dà una carica formale di 0 così l’ossigeno in alto 0 ora la stessa cosa con questo con questo ossigeno inferiore questo è 0 guardiamo ora lo zolfo, giusto, quindi normalmente stiamo parlando di 6 per lo zolfo e vediamo quanti elettroni di valenza attorno al legame, l’atomo legato qui, quindi facciamo la stessa assegnazione di elettroni che abbiamo fatto prima e così ora possiamo vedere che lo zolfo è circondato da sei, quindi 6 meno 6 ci dà una carica formale di 0 e se assegnare una carica formale a tutti questi altri ossigeni quindi andiamo avanti e facciamolo molto velocemente quindi uno di questi altri ossigeni proprio qui quindi sto facendo l’ossigeno sulla destra ok quindi vediamo quanti elettroni di valenza stanno circondando questo atomo quindi abbiamo anche un totale di 6 quindi 6 meno 6 è una carica formale di 0 quindi questa struttura a punti ci dà effettivamente carica formale di 0 per tutto e quindi questa sarebbe quella preferita e infine parliamo di ottetti giusto così sappiamo che l’idrogeno sappiamo che l’idrogeno è felice circondato da due elettroni sappiamo che l’ossigeno è felice con un ottetto e così si può vedere che tutti questi ossigeni hanno un ottetto lo zolfo in questo caso non è di notte 2 come un guscio esterno espanso Giusto, va bene che lo zolfo abbia un guscio di valenza espanso perché è nel terzo periodo della tavola periodica e quindi abbiamo parlato del perché questo va bene nel video precedente e quindi questa è solo un’altra cosa a cui pensare quando stai dicendo al tuo disegno di strutture a punti, a volte la carica formale influenzerà la struttura finale della tua molecola o ione