Come Determinare La Struttura Di Lewis Con La Carica Formale

La chimica è una materia molto apprezzata e particolarmente divertente per molti studenti che riescono a vedere come cambi la materia e come le soluzioni possano essere realizzate. Però per riuscire a comprendere in pieno la chimica è necessario conoscere le teoria e soprattutto come studiare le reazioni e particolarmente come indicare i composti e le sostanze. Molto spesso però si manifestano alcune insidie nella scrittura delle formule chimiche. Scrivendo per esempio la struttura di Lewis di alcuni composti, talvolta ci si può ritrovare in situazioni in cui è possibile scrivere due o più strutture, tutte apparentemente corrette. Però si pone il problema di come determinare quale sia quella corretta. Seguendo questa guida si imparerà tramite il criterio della carica formale come capire il procedimento corretto e attraverso lo svolgimento guidato di passo passo di un esercizio sarà possibile apprendere la procedura esatta.

• Nozioni sulla struttura di Lewis.
• Tavola periodica degli elementi.

Per capire come riconoscere la formula esatta si può considerare il seguente esercizio. Si potrebbe partire con lo scrivere la formula di Lewis del metanolo, CH4O. La risoluzione verrà eseguita con il metodo seguente.. Il metanolo è formato da 1 atomo di carbonio, 4 di idrogeno e 1 di ossigeno. Facendo la somma degli elettroni spaiati di tutti gli elementi, si ha che: C=1*4, H=4*1, O=1*6. Pertanto: 4 4 6=14. Questo vuol dire che si devono necessariamente sistemare all'interno della struttura 14 elettroni. Però, in questo caso, è possibile disporli in maniera apparentemente corretta in due modi (dipende anche da come vengono disposti gli atomi).

Per procedere si deve scrivere la prima formula di Lewis, legando tre atomi di idrogeno all'atomo di carbonio e legando quest'ultimo all'ossigeno (che ha 4 elettroni di non legame), il quale è legato, a sua volta, ad un atomo di idrogeno: 3H---C---O (4e-)---H. L'altra formula di Lewis che è possibile scrivere prevede l'atomo di carbonio (con due elettroni di non legame) legato a due atomi di idrogeno e all'ossigeno (con due elettroni di non legame), legato ad altri due atomi di idrogeno: 2H---C (2 e-)---O (2e-)---2H.

Per capire qual è la formula più corretta si deve utilizzare il metodo della carica formale: Cf=n (v)-n (e. A.)-1/2*n (e. L.), dove n°(v) è il numero di elettroni di valenza, n (e. A.) è il numero di elettroni non condivisi e n (e. L.) è il numero di elettroni di legame. Per avere la struttura più corretta, la carica formale deve essere 0, oppure quella in cui le cariche formali negative sono su atomi più elettronegativi. Perciò, nel caso di CH4O si ha: A) Cf (C)=4-1/2*(8)=0; Cf (0)6-4-1/2*4=0. B) Cf (O)= 6-2-1/2*6=1; Cf (C)= 4-2-1/2*6=-1. Quindi, la carica formale corretta è la prima. In questo modo è stato possibile capire semplicemente come riconoscere la carica formale corretta.

• Fare molta pratica con le strutture di Lewis, perché molte volte si può arrivare alla formula più corretta utilizzando semplicemente l'elemento intuitivo.