Structure de Lewis de l'acide carbonique : dessin et explications détaillées

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Dans cet article, la «structure de Lewis de l'acide carbonique», le dessin de la structure de Lewis de l'acide carbonique et des explications détaillées pertinentes sont brièvement discutés.

L'acide carbonique est un acide faible composé de deux types d’ions, l’ion hydrogène (H+) et l’ion carbonate (CO32-). L'hydrogène, le carbone et l'oxygène ont respectivement 1, 6 et 8 électrons. Parmi eux, seuls les électrons de la cantonnière et les électrons non liés sont représentés autour des atomes respectifs.

La définition, les méthodes de dessin de la structure de Lewis avec calcul de charge formel et la structure de Lewis de l'acide carbonique sont au centre de cet article.

Qu'est-ce que la structure de Lewis ?

La structure de Lewis, également connue sous le nom de structure de points de Lewis, est un type de représentation structurelle spéciale de toute espèce moléculaire, dans laquelle les électrons de valence sont essentiellement montrés autour des atomes respectifs ainsi que des liaisons (ioniques et covalentes) impliquées dans cette molécule particulière.

Ce type particulier de représentation a été introduit pour la première fois par le grand scientifique Gilbert. N. Lewis à travers son article intitulé "L'atome et la molécule" de l'année 1916.

Structure de points de Lewis a une grande importance dans la chimie inorganique. Le nombre total d'électrons qui ne participent pas à la liaison peut être facilement déterminé à partir de la structure des points de Lewis et le nombre d'électrons de cantonnière peut également être calculé à partir de la structure squelettique de la structure des points de Lewis. Ce nouveau concept permet également de ne pas calculer la charge formelle de chacun des atomes présents dans cette molécule particulière.

Méthodes de dessin de la structure de Lewis

Il y a quelques points expliqués ci-dessous qui doivent être gardés à l'esprit pour dessine le lewis structure de points-

  • Comme les électrons de cantonnière jouent un rôle important dans dessin de la structure de points de lewis ainsi, les électrons de la coquille la plus externe doivent être identifiés et comptés en premier pour passer aux étapes suivantes.
  • La coquille de cantonnière de la plupart des atomes autres que les gaz nobles n'est pas remplie d'électrons. Ils ont besoin d'un nombre particulier d'électrons pour se remplir dans leur coquille de cantonnière et atteindre la configuration électronique des gaz nobles. C'est ce qu'on appelle la règle de l'octet jusqu'à ce que les atomes résident dans 2nd période.
  • Maintenant, l'étape suivante consiste à calculer le nombre total d'électrons participant à la confirmation de liaison covalente ou ionique.
  • Ce sont les principaux paramètres qu'il convient de déterminer en premier lieu pour tirer le structure squelettique en point de lewis de n'importe quelle molécule.
Structure de Lewis de l'acide carbonique
Structure des points de Lewis de HOBr.
Crédit image: Wikimedia Commons.

Au dessus structure de lewis de HOBr, des électrons non liés d'oxygène et de brome sont représentés autour d'eux. L'oxygène a huit électrons avec six électrons de valence et le brome a sept électrons de valence. Parmi eux, deux électrons de l'oxygène sont impliqués dans la formation de liaisons avec l'hydrogène et le brome.

Parmi les sept électrons de la coquille la plus externe du brome, un seul électron participe à la formation de liaisons covalentes avec l'oxygène. Le reste des six électrons reste sous forme de paires d'électrons non liés.

L'hydrogène n'a qu'un seul électron et il est utilisé dans la formation de liaisons covalentes avec l'oxygène. Ainsi, aucun électron n'est laissé sous forme d'électrons non liés.

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Structure de Lewis de l'acide carbonique

L'acide carbonique est un acide dibasique faible de formule chimique H2CO3. Il est préparé à partir de la réaction entre le dioxyde de carbone (CO2) et l'eau (H2O) ayant masse molaire 62.03 g/mol et point de fusion -800 C.

Structure de Lewis de l'acide carbonique
Carbonique Structure de Lewis acide

L'hydrogène, le carbone et l'oxygène sont trois atomes présents dans l'acide carbonique. Le carbone est l'atome central et a le numéro atomique six (1s2 2s2 2p2). Parmi ces six électrons, quatre électrons occupent la coquille de cantonnière (électrons de cantonnière). Le carbone utilise ses quatre électrons de coquille de cantonnière dans les formations de liaisons covalentes. Ainsi, aucun électron n'est laissé sous forme de paires d'électrons non liés.

Dans l'oxygène, six électrons sont les électrons les plus externes de la coquille sur un total de huit électrons. Parmi ces six électrons, deux électrons sont impliqués dans la formation de liaison avec l'hydrogène et le carbone (une liaison simple avec l'hydrogène et une autre liaison covalente avec le carbone). Le reste des quatre électrons est représenté par des paires d'électrons non liés autour d'un atome d'oxygène.

Enfin, l'hydrogène n'a qu'un seul électron ainsi qu'un seul électron de couche de cantonnière. Cet électron est utilisé pour former la liaison covalente avec l'oxygène et il n'y a pas d'électron en tant qu'électron non lié.

Calcul de la charge formelle de l'acide carbonique

L'un des rôles importants de la structure de Lewis en tant que charge formelle peut être calculé à partir de cette représentation structurelle.

Acide carbonique jpeg
Acide carbonique.
Crédit image: Wikimedia Commons
  • Charge formelle = nombre total d'électrons de cantonnière - nombre d'électrons restant non liés - (nombre d'électrons impliqués dans la formation de la liaison/2)
  • Charge formelle de l'atome central, carbone = 4 – 0 – (8/2) = 0
  • Charge formelle d'oxygène doublement lié à l'atome de carbone = 6 - 4 - (4/2) = 0
  • Charge formelle d'oxygène liée par simple liaison avec du carbone et de l'hydrogène = 6 – 4 – (4/2) = 0
  • Charge formelle d'hydrogène = 1 – 0 – (2/2) = 0

D'après le calcul formel de la charge de chaque atome dans l'acide carbonique, on conclut que l'acide carbonique est une molécule neutre.

Foire Aux Questions (FAQ)

L'acide carbonique est-il dissous dans l'eau ?

Réponse : Oui, l'acide carbonique est dissous dans l'eau. Il se dissocie en solution aqueuse et forme H+ ion et ion bicarbonate (HCO3-).

Quelles sont les utilisations de l'acide carbonique ?

Réponse : L'acide carbonique a différentes utilisations dans différents domaines, comme il est utilisé dans la préparation de boissons gazeuses et d'autres boissons. En plus de cela, c'est l'un des éléments importants de sang qui transporte le dioxyde de carbone hors du corps.

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