Cálculo de la carga formal en las estructuras de Lewis en química orgánica

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Como estudiante de química orgánica, deberá calcular rápidamente la carga formal en átomos específicos de una molécula. A muchos estudiantes les resulta difícil porque la fórmula que se enseña es delicada y lleva mucho tiempo. En este artículo, le mostraré un atajo para calcular rápidamente las cargas formales sobre las moléculas cuando se extraen en su estructura de Lewis.

Al leer este artículo, supondré que ya te sientes cómodo dibujando la estructura de Lewis a partir de una fórmula molecular completa al asignar enlaces y electrones adecuados a tu estructura.

Ahora que cada átomo está ubicado correctamente, comencemos con la fórmula larga y confusa enseñada como parte del programa de química orgánica.

Tarifas formales = [# of valence electrons] – [electrons in lone pairs + 1/2 the number of bonding electrons]

El problema: ¡lleva demasiado tiempo!

Si trabajas en una reacción y necesitas conocer el nivel de carga RÁPIDA, no tienes tiempo para revisar lo anterior.

Pero si entiendes la fórmula, puedes simplificarla para resolverla en unos segundos

Comenzamos con la primera parte [# of valence electrons]

Esto se refiere a la cantidad de electrones de valencia que se encuentran en el átomo fundamental. Puede encontrar este número contando el grupo de átomos en la tabla periódica

La siguiente parte es la más difícil

[electrons in lone pairs] esta parte que conservamos tal como es, tenemos que contar los electrones conectados

[half the number of bonding electrons] Esta es la parte delicada. Cada enlace tiene 2 electrones, lo que significa que si tomamos el número de enlaces, dividimos por 2, obtenemos el electrón de enlace asociado con este átomo

Luego agregamos la mitad de los enlaces (o electrones directamente conectados) a los pares individuales

Ahora probemos una nueva fórmula

¿Estás listo para esto?

Carga formal = DEBERÍA – A

Eso es todo lo que necesitas memorizar, ahora vamos a explicar

SHOULD = número de electrones de valencia que el átomo debería tener, encontrado en la tabla periódica

HAS = la cantidad de electrones directamente unidos al átomo en su estructura de Lewis. Digo lo mismo que la fórmula compleja anterior porque incluye electrones aislados que se encuentran en pares y la mitad de los electrones vinculantes.

Pero contando de esta manera, no terminas haciendo varios cálculos. En lugar de eso, solo mire un átomo, cuente la cantidad de electrones conectados directamente y reste ese número de los electrones de valencia del estado fundamental que generalmente encontramos en un átomo neutral de este tipo.

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