Beste antwoord
Er zijn 4 valentie-elektronen in koolstof, op een totaal van 6 elektronen.
In een atoom, de elektronen draaien rond het centrum, ook wel de kern genoemd. De elektronen bevinden zich graag in afzonderlijke schalen / orbitalen. Schil nummer één kan slechts 2 elektronen bevatten, schaal twee kan er 8 bevatten, en voor de eerste achttien elementen kan schaal drie maximaal acht elektronen bevatten. Als je leert over elementen met meer dan achttien elektronen, zul je zien dat schil drie meer dan acht kan bevatten. Zodra een schil vol is, moet het volgende elektron dat wordt toegevoegd naar de volgende schil gaan.
Dus … voor het element CARBON weet je al dat het atoomnummer je het aantal elektronen vertelt . Dat betekent dat er zes elektronen in een koolstofatoom zitten, dus twee elektronen in schil één en vier elektronen in schil twee.
Antwoord
In vrijwel alle verbindingen is de valentie van koolstof 4 met als enige uitzondering, voor zover ik weet, koolmonoxide, in welk geval de valentie 2 . (De meeste mensen vergeten CO om de een of andere reden.)
De buitenste schil van koolstof bevat 4 elektronen – [He] 2s (2) 2p (2)
De meeste koolstofverbindingen gebruiken gecombineerde s- en p-orbitalen om een reeks hybride orbitalen te vormen, zoals sp – 1 x sigma + 3 x pi-obligaties , sp (2) – 2 sigma + 2 x pi-obligaties en sp (3) – 4 x sigma-bindingen voor covalente binding.
Koolmonoxide gebruikt alleen de p-elektronen (geen hybridisatie), waarvan de orbitalen onderling loodrecht staan, waardoor een enkele sigma (end-on overlap) en enkele pi-binding (laterale overlap) mogelijk is.
Het CO-molecuul (als je denkt aan de buitenste schil) lijkt een tekort aan 2 elektronen te hebben (formeel is het elektron-deficiënt), maar wordt ook aangenomen dat het een datieve covalente binding vormt met het zuurstofatoom waaraan het al is gebonden. Het is niet mijn vakgebied, maar ik denk dat de structuur misschien nog in overweging wordt genomen.
← Diagram van coördineren (datief covalente) binding
Nog niet alle antwoorden op vragen zijn bekend, dus er zijn nog dingen die ontdekt moeten worden door degenen bij school nu.