Chemieaufgabe, die ich nicht verstehe?

Question

Ich habe hier eine Aufgabe, die ich ganz und gar nicht verstehe. 

a) Formulieren Die die Lewis-Formel des Carbonat-Ion(CO3-2). Geben Sie die Formalladungen an und erläutern Sie an diesem Beispiel den Begriff Mesomerie. 
b) Welche Molekülgeometrie besitzt CO3-2? 


1. Was ist Formalladung? Ist es dasselbe wie Partialladung und wird in Delta- und Delta+ angegeben? Oder ist es die Ladung, die im Periodensystem angegeben ist, also zum Beispiel 2.2 bei Wasserstoff (Elektronegativität)? 

2. Was ist Mesomerie? Ich habe gelesen, so etwa ein Mittelwert, aber ich verstehe das wirklich nicht, schon gar nicht an dieser Aufgabe. 

3. Das mit der Molekülgeometrie begreife ich sowieso nicht, aber ich denke, dazu werde ich eine extra Frage aufmachen, ausser jemand kann es mir hier gerade erklären (:

Danke schonmal (:

Anonym · Accepted Answer

Die Formalladung ernältst du folgendermaßen: Du nimmst die Bindungselektronen und teilst sie 50/50 zwischen den gebundenen Atomen auf. Zum Beispiel Chlorwasserstoff, H–Cl. Du hast eine Bindung (zwei Elektronen), die werden gerecht geteilt, bekommt der Wasserstoff ein Elektron, das Chlor bekommt auch ein Bindungselektron. Da Chlor in der 7. Hauptgruppe steht, hatte es bereits drei freie Elektronenpaare, hat jetzt also insgesamt sieben Elektronen. Diese Elektronenzahlen ziehst Du von der Elektronenzahl der freien Atome ab. Ein Wasserstoffatom hat ein Elektron. Im HCl bekommt es nach dem Formalladungsmodell ebenfalls ein Elektron. 1–1=0. Die Formalladung von Wasserstoff in Chlorwasserstoff ist also null. Für Carbonat läuft das genauso. Da hast Du zwei Einfachbindungen und eine Doppelbindung. Die werden geteilt, das Kohlenstoffatom bekommt also insgesamt vier Elektronen (zwei aus der Doppelbindung und jeweils eins aus den Einfachbindungen). Ein neutrales Kohlenstoffatom hat (4. Hauptgruppe!) ebenfalls vier Elektronen. Die Formalladung von Kohlenstoff in Carbonat ist also null. Anders ist es mit den Sauerstoffatomen. Die Sauerstoffatome, die mit einer Einfachbindung mit Kohlenstoff verbunden sind, haben drei freie Elektronenpaare und eine Einfachbindung. Aus der Einfachbindung (die ja geteilt wird), erhalten sie ein Elektron, so dass sie insgesamt sieben Elektronen haben. Das ist eins mehr als in neutralen Sauerstoffatomen. Diese Sauerstoffatome hätten also die Formalladung –1. Nun kommt aber die Mesomerie dazu: Im Carbonation gibt es drei identische Bindungen, also nicht zwei Einfachbindungen und eine Doppelbindung. Man erklärt das so, dass die Elektronen der Doppelbindung gleichmäßig über alle drei Bindungen, die vom Kohlenstoff ausgehen, verteilt sind. Im Schnitt ergibt das also eine 1 1/3 Bindung. Für den Kohlenstoff macht das keinen Unterschied, drei 1 1/3-Bindungen gibt insgesamt vier Bindungen (acht Elektronen), die Hälfte davon sind vier. Die Sauerstoffatome haben nun allerdings alle die gleiche Formalladung (–2/3), da ja alle drei Bindungen identisch sind.

Chemieaufgabe, die ich nicht verstehe?

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