MgCO3 Lewis Struktura a vlastnosti: 17 úplných faktů

MgCO3 je bílá nebo bezbarvá anorganická sůl s molární hmotností 84.3139 g/mol a hustotou 2.96 g/cm3. Pojďme prozkoumat více související s jeho Lewisovou strukturou a vlastnostmi.

MgCO3 je pevná krystalická iontová sloučenina ve tvaru trigonu obsahující dva opačně nabité ionty (Mg2+ a CO32-). Ale také obsahuje kovalentní vazbu (v CO32-). Je rozpuštěn ve vodě, kyselině a vodném oxidu uhličitém a jeho vodný roztok je spíše mírně zásaditý než kyselý.

Pojďme diskutovat o strukturálních vlastnostech MgCO3.

Jak se kreslí MgCO3 Lewisova struktura?

Lewisova struktura je strukturní reprezentace jakékoli molekuly vykazující nevazebné elektrony kolem příslušných atomů. Pojďme si o tom promluvit.

Určení valenčních elektronů:

Projekt Lewisova struktura MgCO3 obsahuje tři typy atomů, hořčík (Mg), uhlík (C) a kyslík (O), které mají ve svých příslušných valenčních obalech dva, čtyři a šest elektronů.

Zjištění vazebných elektronů:  

CO32- v MgCO3 má celkem čtyři kovalentní vazby (dvě jednoduché a jednu dvojnou) a mezi Mg a CO je jedna iontová vazba3. Jako vazebné elektrony se tedy účastní celkem (5×2) = 10 elektronů.

Určení nevazebných elektronů:

Pouze CO32- v MgCO3 přenášejí osamělé páry (osamocené páry kyslíku). Celkem 10 elektronů zůstane jako nevazebné elektrony.

MgCO3 Lewisova struktura
MgCO3 Lewisova struktura

MgCO3 Lewisova struktura rezonance

Rezonance Lewisovy struktury je kombinací několika struktur molekuly, která ukazuje vazbu mezi atomy v této molekule. Pojďme o tom diskutovat více.

MgC3 Lewisova rezonanční struktura ukazuje tři různé rezonanční struktury uhličitanového iontu (CO32-), zahrnující stejný počet kovalentních vazeb a náboje. Rezonanční strukturu lze pozorovat pouze u kovalentních sloučenin nebo kovalentní části. Všechny tři rezonanční struktury v CO32- jsou ekvivalentní.

Kreslení rezonanční struktury je v chemii velmi důležité, protože tyto struktury pomáhají určit nejstabilnější strukturu a také tvar molekuly. Má také přínos při výpočtu formálních nábojů každého atomu.

MgCO3 rezonanční struktura
MgCO3 Rezonanční struktura

MgCO3 Lewisova struktura

Tvar jakékoli molekuly lze určit z hybridizace centrálního atomu a odpuzování mezi osamocenými páry a páry vazeb. Dovolte nám okomentovat tvar MgCO3.

MgCO3 Lewisova struktura obsahuje krystalografickou strukturu s trigonálním tvarem. Obsahuje Mg2+ a CO32- ionty. Uhličitanový iont má trigonální rovinný tvar. Uhlík je sp2 hybridizované v CO32-. Na této hybridizaci v uhličitanovém iontu se podílejí jeden s a dva p orbitaly uhlíku.

Atom uhlíku je vázán se třemi atomy kyslíku (dva atomy kyslíku jsou záporně nabité a další je neutrální) dvěma jednoduchými a jednou dvojnou vazbou. Ale všechny vazby jsou chemicky ekvivalentní a mají stejnou délku vazby.

Všechny rezonanční struktury tedy přispívají k hybridní struktuře rovnoměrně. Geometrie a také tvar této molekuly je tedy trigonální rovina.

MgCO3 Lewisova struktura formální poplatek

Formální náboj se vypočítává pouze v kovalentně vázané molekule, aby se určil nejstabilnější Lewisova struktura. Vypočítejme formální náboj pomocí následujícího pravidla.

  • MgCO3 výpočet formálního náboje= Celkový počet valenčních elektronů – počet elektronů zůstane nevázaných – (počet elektronů zapojených do tvorby vazby/2)
  • Formální náboj uhlíku = 4 – 0 – (8/2) = 0
  • Formální náboj každého kyslíku připojeného jednoduchou vazbou s uhlíkem = 6 – 6 – (2/2) = -1
  • Formální náboj atomu kyslíku připojeného dvojnou vazbou s uhlíkem = 6 – 4 – (4/2) = 0

Uhličitanový iont v MgCO3 nese dva záporné náboje, ale tento náboj je neutralizován nábojem +2 Mg2+. Proto je tato sloučenina neutrální a jako celek nenese žádný náboj.

MgCO3 Lewisův strukturní úhel

Lewisův strukturní úhel označuje úhel mezi centrálním atomem a dvěma substitučními atomy nebo skupinami. Podívejme se podrobně na úhel.

MgCO3 Úhel Lewisovy struktury ukazuje úhel vazby 1200. To obsahuje uhličitanový iont, který je sp2 hybridizovaný. Toto je ideální vazebný úhel jakékoli molekuly s trigonální rovinnou geometrií. Vazebný úhel v podstatě závisí na hybridizaci a také na tvaru molekuly.

Tento vazebný úhel se však může odchýlit, pokud je v molekule přítomno jakékoliv odpuzování, jako je osamocený pár-osamocený pár, vazba pár-osamocený pár a odpuzování páru vazba-vazba. Tato molekula je bez těchto odpudivých faktorů, protože centrální atom uhlíku nemá žádné nevazebné elektrony.

MgCO3 Lewisovo pravidlo oktetu struktury

Oktetové pravidlo popisuje, že má jakýkoli atom ve vnějším obalu stejný počet valenčních elektronů jako jeho nejbližší vzácný plyn. Pojďme pochopit, zda MgCO3 dodržuje pravidlo oktetu nebo ne.

Projekt Lewisova struktura MgCO3 rozhodne, zda se podřídí oktetovému pravidlu nebo ne. Mg (s blok) má 12 elektronů a v této sloučenině dosahuje své nejbližší konfigurace valenčního obalu vzácného plynu. Toto pravidlo splňuje i zbytek kovalentní části CO32-, protože všechny jsou hlavním blokovým (s a p blokem) prvkem.

V CO32-uhlík má 4 valenční elektrony a když je zapojen do vazby se 4 atomy kyslíku, získá z kyslíku další čtyři elektrony a pravidlo oktetu je splněno. Záporně nabitý kyslík je vázán kovalentní vazbou s uhlíkem a vazebné elektrony jsou mezi nimi vzájemně sdíleny.

Neutrální atom kyslíku je vázán jedním sigma a jedním pí s atomem uhlíku a čtyři elektrony dvojné vazby (jeden sigma a jeden pí) jsou mezi nimi vzájemně sdíleny a také získá svou nejbližší elektronovou konfiguraci jako vzácný plyn (Ne). .

MgCO3 Lewisova struktura Lone Pairs

Osamocené páry označují ty elektrony, které nemají žádný podíl na tvorbě vazby. Proto se nazývají nevazebné elektrony. Pojďme se vyjádřit k osamělým párům MgCO3.

MgC3 Lewisova struktura osamocené páry lze určit pomocí jednoduchého výpočtu, jako je následující -

  • Vzorec pro výpočet nevázaný elektron = Celkový počet valenčních elektronů – počet vázaných elektronů.
  • Nevazebné elektrony uhlíku = 4 – 4 = 0
  • Nevazebné elektrony záporně nabitého atomu kyslíku = 6 – 0 = 6
  • Nevazebné elektrony neutrálního atomu kyslíku = 6 – 2 = 4
  • Tedy celkový počet nevazebných elektronů v MgCO3 = (2×6) + 4 = 16 nebo 8 osamělých párů.

MgCO3 Valenční elektrony

Valenční elektrony označují elektrony nejzevnějšího obalu jakéhokoli atomu a jsou nejreaktivnější vzhledem k elektronům vnitřního obalu. Pojďme o tom podrobně diskutovat.

Valenční elektrony MgCO3 lze určit z elektronové konfigurace každého ze základních atomů. Mg je an kov alkalických zemin a ve svém valenčním obalu má 2 elektrony. Uhlík a kyslík jsou blokovým prvkem p a mají čtyři a šest valenčních elektronů.

Mg je blokový kov alkalických zemin s elektronovou konfigurací [Ne] 3s2. Uhlík i kyslík jsou p blokový prvek s elektronovou konfigurací [He] 2s2 2p2 a [On] 2s2 2p4. Z konfigurace ano je jasné, že Mg, uhlík a kyslík mají 2, 4 a 6 elektronů.

MgCO3 Křížení

Hybridizace je smíchání dvou nebo více atomových orbitalů za vzniku nového hybridního orbitalu. Pojďme zjistit více o hybridizaci MgCO3.

Při hybridizaci MgCO3, můžeme vidět, že centrální atom uhlíku uhličitanového iontu je sp2 hybridizované. Na této hybridizaci se třemi atomy kyslíku se podílejí čtyři elektrony jednoho s a tři p orbitaly uhlíku. Tato hybridizace činí molekulu trigonálně rovinného tvaru.

V centrálním atomu není žádný osamocený pár, takže geometrie je hanba jako její tvar, trigonální rovina a úhel vazby, 1200 v uhličitanovém iontu.

Je MgCO3 kovalentní nebo iontové?

Na vědět, zda je MgCO3 kovalentní nebo iontové, měl by být odstraněn základní rozdíl mezi nimi. Promluvme si o tom podrobně.

MgCO3 je taková sloučenina, která ve své struktuře zahrnuje jak kovalentní, tak iontovou vazbu. Mg2+ je spojen s uhličitanovým iontem prostřednictvím iontové interakce. Ale uhlík je spojen se třemi atomy kyslíku prostřednictvím kovalentních vazeb.

Proč MgCO3 je kovalentní i iontová sloučenina?

Přítomnost kovalentní i iontové interakce z něj činí kovalentní stejně jako iontovou sloučeninu. Pojďme to ve stručnosti prozkoumat.

MgCO3 je kovalentní i iontový, protože obsahuje dva opačně nabité atomy a mezi nimi je přítomna iontová interakce (koloumbická). Na druhé straně atom uhlíku v CO32- je vázán se třemi atomy kyslíku čtyřmi kovalentními vazbami (tři sigma a jedno pí).

Jak MgCO3 je kovalentní i iontová sloučenina?

Kovalence vzniká vzájemným sdílením, ale iontová interakce vzniká trvalým přenosem elektronů. Pojďme o tom diskutovat.

Vazebné elektrony v CO32- jsou vzájemně sdíleny mezi atomy tvořícími vazbu, uhlíkem a kyslíkem. Všechny tyto čtyři vazby v CO32- jsou považovány za kovalentní vazby. Ale interakce mezi Mg2+ a CO32- je definována jako iontová interakce kvůli dvěma opačně nabitým iontům.

Je MgCO3 pevná látka?

Zda je nějaká molekula pevná, kapalná nebo plynná, lze rozhodnout podle jejího bodu varu. Pojďme si o tom promluvit.

MgCO3 je za podmínek okolí bílá pevná látka. Je to trigonální krystalografická mřížková struktura.

Proč a jak MgCO3 je pevná sloučenina?

MgCO3 má bod tání 9900 C, což označuje jeho pevnou fázi. Pojďme diskutovat o tom, proč a jak je pevný.

MgCO3 je pevná, protože mezi Mg je přítomna silná iontová interakce2+ a CO32-. Jeho základní buňky jsou navzájem hustě spojeny. Proto je zapotřebí obrovské množství tepelné energie, aby byl kapalný. Při pokojové teplotě se tedy jeví jako pevná látka.

mgco3 pevná látka
Pevný MgCO3.
Kredit: Wikimedia Commons.

Je MgCO3 rozpustný ve vodě?

Rozpustnost jakékoli sloučeniny závisí na povaze látky a také na energii mřížky. Pojďme to podrobně objevit.

MgCO3 je málo rozpustný ve vodě a vodný roztok je mírně alkalické povahy. Důvodem malé rozpustnosti je vysoká energie mřížky uhličitan hořečnatý.

Proč MgCO3 je rozpustný ve vodě?

Pokud je povaha rozpuštěné látky a rozpouštědla podobná, pak bude rozpuštěná látka rozpustná v tomto konkrétním rozpouštědle. Pojďme to prozkoumat.

MgCO3 je rozpustný ve vodě, protože MgCO3 je iontová a polární sloučenina a voda je stejně jako polární rozpouštědlo. Proto MgCO3 je rozpustný ve vodě kvůli podobnému typu interakce.

Jak MgCO3 je rozpustný ve vodě?

Vzhledem k tomu, že má polární povahu, MgCO3 lze rozpustit ve vodě. Pojďme si o tom promluvit.

MgCO3 je rozpustný ve vodě, protože atomy složky, Mg2+ a CO32- jsou hydratovány molekulami vody. Vodíkový konec leží v okolí záporně nabitého substituentu, uhličitanový iont a kyslíkový konec hydratují Mg2+ konec MgCO3. Pro tuto interakci MgCO3 se rozpustí ve vodě.

Je MgCO3 polární nebo nepolární?

Molekula je polární nebo nepolární, lze rozhodnout z jejích substituentů. Pojďme to prozkoumat.

MgCO3 je iontová stejně jako polární sloučenina. Díky přítomnosti dvou opačně nabitých iontů, MgCO3 je polární a rozpustný v polárním rozpouštědle.

Proč a jak MgCO3 je polární sloučenina?

Iontová interakce v MgCO3 z ní dělá polární sloučeninu. Pojďme o tom diskutovat.

MgCO3 je iontová látka. Mezi hořčíkovým a uhličitanovým iontem funguje iontová interakce, která z něj činí polární pevnou látku. MgCO3 může být rozpustný ve vodě (polární rozpouštědlo) díky hydrataci atomů molekulami vody.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Uhličitan hořečnatý obsahující Mg2+ a CO32- ionty je polární a pevná sloučenina. Používá se v procesu kalcinace pro tvorbu oxidu vápenatého. Má také významné využití při hašení požárů, podlahářství a výrobě zubních past, kosmetiky atd.

Také čtení: