CO 루이스 구조 그리기. 일산화 탄소

CO 루이스 구조 그리기. 일산화 탄소

Lewis structure of CO. carbon monoxide

 

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▶ 참고: 루이스 구조 그리기

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

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[1단계] 각 원자의 원자가전자 수의 합을 구한다.

CO = (4) + (6) = 10

 

 

 

[2단계] 화합물의 기본 골격 구조를 그린다.

( 단일결합 수만큼 전자 수를 뺀다. )

C – O

10 – 2 = 8

 

 

 

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

( 무조건, 그냥 주위 원자 주변에 전자쌍 3개씩 그린다. )

( 그린 전자 수만큼 뺀다. )

C – O(6)

( 괄호 안 숫자는 비공유전자 수 )

8 – 6 = 2

 

 

 

[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.

 

C(2) – O(6)

 

C(2) ≡ O(2)

 

 

 

 

[그림] Lewis structure of CO (carbon monoxide).

 

 

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[일산화탄소(CO)의 루이스 구조와 쌍극자 모멘트]

 

팔전자 규칙을 만족하는 CO의 루이스 구조는 하나뿐이기 때문에,

각 원자의 형식 전하를 계산해볼 필요는 없으나, 호기심(?)에 계산해보면,

 

형식전하 = 원자가전자수 – 비결합전자수 – (결합전자수/2)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2544 )

 

> C의 형식전하 = 4 – 2 – (3) = –1

> O의 형식전하 = 6 – 2 – (3) = +1

---> 전기음성도 값이 더 작은 C에 –1의 형식전하가 할당된다.

 

 

 

C에 –1의 형식전하가 할당된다는 점은 불안정한 요소이지만,

팔전자 규칙을 만족시켜 얻는 안정한 요소가 더 크기 때문에,

CO의 루이스 구조는 위와 같다.

 

 

 

그러나 C에 –1의 형식전하가 할당된다는 점은

CO의 쌍극자모멘트 값에 중요한 영향을 미친다.

 

전기음성도 차이로만 보면,

( C–O의 전기음성도 차이 = 3.5 – 2.5 = 1.0 )

( N–O의 전기음성도 차이 = 3.5 – 3.0 = 0.5 )

 

CO의 이론적 쌍극자모멘트는 NO보다 더 큰 값을 가져야 하지만,

C에 –1의 형식전하가 할당되기 때문에

CO의 실제 쌍극자모멘트(0.11~0.12 D)는

NO(0.15~0.16 D)보다 작은 값을 갖는다.

( 참고: Dipole moment )

 

 

 

정리하면,

CO에서 O의 전기음성도가 더 크기 때문에,

공유전자쌍은 O쪽으로 치우친다.

( O는 부분음전하(δ–), C는 부분양전하(δ+)를 가진다. )

---> C의 –1 형식전하가 O쪽으로 치우친 공유전자쌍을 다시 당겨온다.

---> O쪽으로 치우친 전자밀도가 일부 감소한다.

---> CO의 실제 쌍극자모멘트는 예상보다 작은 값을 가진다.

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/2632 ] CO의 억지춘향 공명구조

Why does CO have such a small dipole moment?

 

 

 

 

[참고] (특이하거나 분명한 해답이 없어서) 흥미로운 CO의 정전기 퍼텐셜

 

( 참고 https://ywpop.tistory.com/9725 )

 

 

 

 

[키워드] 일산화탄소의 루이스 구조 기준문서, CO 루이스 기준문서, CO 루이스 구조 기준문서