Hoppa till textinnehållet
Startsida Reaktionsmekanismer Bokföra elektroner

Bokföra elektroner

I en oladdad molekyl är det sammanlagda antalet elektroner i bindningar, fria elektronpar och udda elektroner lika med summan av atomernas valenselektroner.
När vi ”bokför” elektroner i en molekyl undersöker vi hur många elektroner som tillhör var och en av atomerna. Genom att jämföra med antalet valenselektroner får vi fram atomens eventuella laddning.

 

Exempel 1
I en metanmolekyl ingår fyra väteatomer:

D
 

Punkterna är väteatomernas valenselektroner och H . är elektronstrukturformeln för en väteatom.

 

Drag väteatomernas elektroner till kolatomen så att kolatomens elektronstruktur stämmer med oktettregeln. Drag sedan resten av väteatomerna till kolatomen så att oktettregeln uppfylls även för väteatomerna.

Nu samsas kolatomen med de fyra väteatomerna om 8 elektroner och varje väteatom samsas med kolatomen om två elektroner var, vilket innebär att oktettregeln är uppfylld för både kol och väte. Detta gör metanmolekylen stabil dvs. den reagerar inte spontant med andra ämnen.

 

I fortsättningen kommer elektronpar att anges med små streck. Metanmolekylen skrivs då:

 

Exempel 2
I en karbokatjon är en av kolatomerna kopplad till tre andra atomer med kovalenta bindningar:

 

Kolatomen har här tre ”egna” elektroner men eftersom kol har fyra valenselektroner har kolatomen i detta fall laddningen +1. Oktettregeln är inte uppfylld eftersom kolatomen endast omges av 6 elektroner. Karbokatjonen reagerar därför lätt, särskilt med andra laddade partiklar. En reaktion leder till att elektronerna i produkten fördelas efter oktettregelns principer.

 

Öva på att bokföra elektroner
Att kunna avläsa elektronfördelningen runt atomerna i partiklar och ange eventuell laddning är en bra utgångspunkt när man vill studera reaktionsmekanismer. I tabellen nedan finns tre exempel som visar hur du ska resonera för att avgöra laddningen hos en atom.

Elektronfördelningar runt atomer. Rad 2 i tabellen visar den reaktiva kolatomen
i en karbokatjon. De övriga två atomerna är inte reaktiva.

D

 

Uppgift 1.
Runt en syreatom som uppfyller oktettregeln kan elektronerna vara anordnade på de fem olika sätt som anges i tabellen. Vilka laddningar har syreatomerna? Svara genom att fylla i tabellen.

D

 

Uppgift 2.
Ange elektronstrukturformeln för de bromatomer som beskrivs enligt A, B, C och D samt övriga data genom att fylla i tabellen.

 

A

en oladdad bromatom bunden till en annan atom i en molekyl. (Vi tänker oss att bromatomen sitter längst till höger.)

B

en bromidjon (en fri brom-anjon) som uppfyller oktettregeln.

C en bromatom med envärt positiv laddning bunden till två kolatomer; de tre atomerna ingår i en cyklisk molekyl. (Vi antar att en av kolatomerna är placerad under bromatomen och en är placerad till höger om den.)
D en envärt positivt laddad bromjon (en fri brom-katjon). (Vi tänker oss att plusladdningen finns på jonens högra sida.)

D

2004 Nationellt centrum för flexibelt lärande