CO3^2- 루이스 구조 그리기. 탄산 이온

CO3^2- 루이스 구조 그리기. 탄산 이온

Lewis structure of CO3^2-. carbonate ion

 

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▶ 참고: 루이스 구조 그리기

[ https://ywpop.tistory.com/6302 ]

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[1단계] 각 원자의 원자가전자 수의 합을 구한다.

4 + 3(6) = 22

 

이 값에

① 양이온이면, 전하 수만큼 빼고,

② 음이온이면, 전하 수만큼 더한다.

22 + 2 = 24

 

 

 

[2단계] 화합물의 기본 골격 구조를 그린다.

( 단일결합 수만큼 전자 수를 뺀다. )

 

① 중심 원자와 주위 원자 결정.

원자가전자 수가 4에 가까운 원자를 중심에 둔다.

원자가전자 수가 같으면, 전기음성도가 작은 원자를 중심에 둔다.

 

② 중심 원자의 상/하/좌/우(또는 일직선) 자리에 주위 원자들을 배치한다.

중심 원자와 주위 원자들을 단일 결합으로 연결한다.

 

 

③ 1단계에서 구한 원자가전자 수의 합에서, 단일 결합 1개 당 전자 2개씩 뺀다.

24 – 3(2) = 18

 

 

 

[3단계] 주위 원자들이 팔전자 규칙에 맞도록 전자를 한 쌍씩 그린다.

( 무조건, 그냥 주위 원자 주변에 전자쌍 3개씩 그린다. )

( 그린 전자 수만큼 뺀다. )

 

 

2단계에서 남은 원자가전자 수의 합에서, 그린 전자쌍만큼 전자 수를 뺀다.

18 – 3(6) = 0

 

 

 

[4단계] 중심 원자도 팔전자 규칙에 맞도록 그린다.

 

중심 원자도 팔전자 규칙에 맞나? Yes → Stop.

중심 원자도 팔전자 규칙에 맞나? No → 3단계에서 남은 원자가전자가 있나?

① Yes → 중심 원자에 전자 한 쌍씩 그린다, 모두 사용할 때까지.

② No → 주위 원자의 비결합전자쌍을 사용하여 이중 또는 삼중 결합을 그린다,

중심 원자도 팔전자 규칙에 맞을 때까지.

 

 

 

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[그림] 탄산 이온의 기하 구조. 삼각 평면.

> 중심 원자, C의 전자 영역 = 3

---> sp2 혼성

---> Trigonal planar 기하구조

( 참고 https://ywpop.tistory.com/11542 )

 

 

 

 

 

[그림] The resonance structures for the carbonate ion, CO3^2-.

탄산 이온의 공명 구조.

( 단일결합 O에 –1의 형식전하 있음. )

 

 

 

 

[참고] 형식 전하 계산

형식전하 = 원자가전자수 – 비결합전자수 – (결합전자수/2)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2544 )

 

> C의 형식전하 = 4 – 0 – (8/2) = 0

> O(단일결합)의 형식전하 = 6 – 6 – (2/2) = –1

> O(이중결합)의 형식전하 = 6 – 4 – (4/2) = 0

 

 

 

[참고] O의 평균 형식전하

3개 O의 형식전하의 합 = –2 이므로,

O의 평균 형식전하 = –2/3

 

 

 

 

 

 

 

 

[ 그림 출처 Wikimedia ] Delocalised structural formula of the carbonate ion, CO3^2-.

탄산 이온의 공명 혼성(resonance hybrid) 구조 또는 비편재화된(delocalised) 구조.

각 산소의 전하는 –2/3이며, 각 C–O 결합의 결합 차수는 1과1/3이다.

 

 

 

 

[참고] RCOO^-, 카르복실산 이온의 공명 구조.

 

 

[ 그림 출처 Wikimedia ] Resonance structures for acetate ion. R = CH3.

각 산소의 전하는 –1/2이며, 각 C–O 결합의 결합 차수는 1과1/2이다.

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/15568 ] HCO3^- 루이스 구조 그리기

 

 

 

[키워드] 탄산 이온의 루이스 구조 기준문서, CO3^2-의 루이스 구조 기준문서, CO3^2- 루이스 기준문서, 아세트산 이온의 공명 구조 기준문서, CH3COO^- 이온의 공명 구조 기준문서