Porozumění struktuře NCS⁻
On 26 ledna, 2021 by adminPredikujte nejvhodnější strukturu $ \ ce {NCS -}. $
$$ \ Large \ underset {(\ textbf {1})} {\ ce {(: \! \! \ overset {\ obrovský. \! \ !.} {N} = C = \ přesahující {\ obrovský. \! \ !.} {\ podmnožina {\ obrovský. \! \ !.} {S}}) -}} \ qquad \ underset {(\ textbf {2})} {\ ce {(\ overset {\ huge. \! \ !.} {\ underset {\ obrovský. \! \ !. } {C}} = S = \ přesahující {\ obrovský. \! \ !.} {\ podmnožinový {\ obrovský. \! \ !.} {N}}) -}} $$
Můj pokus
Graf formálních poplatků:
$ $ \ begin {array} {l | rr} \ hline \ text {Atom} & (\ textbf {1}) & ( \ textbf {2}) \\ \ hline \ ce {N} & -1 & -1 \\ \ ce {C} & 0 & -2 \\ \ ce {S} & 0 & +2 \\ \ hline \ end {array} $$
Závěrem lze říci, že ve struktuře 2 formálních poplatků $ \ ce { C} $ a $ \ ce {S} $ (ig vazba se stává polární kvůli $ + 2 $ a $ – 2 $ ) je slabší, zatímco ve struktuře 1 je méně separací poplatků. Takže ( 2 ) musí být přesnější strukturou.
Ale podle mé knihy struktura 2 je stabilnější. Proč? Prosím vysvětlit. Existuje k této otázce nějaký jiný přístup?
Upravit
Toto tvrzení jsem dostal ve prospěch struktury # 2 " je stabilnější, protože každý atom má nenulový formální náboj v nejnižším energetický stav ". Ale nemohu tomuto tvrzení nerozumět. Může mi někdo vysvětlit? "
Komentáře
- Název vašeho iontu je thiokyanátový ion. Nyní slovo ' thio ' v zásadě označuje náhradu síry někde (obvykle O) v mateřské molekule, aby se získala ta aktuální. Mateřským iontem v tomto případě bude zjevně kyanátový iont s molekulárním vzorcem [OCN] -. Nyní kvůli omezením na valenci O nemůžete ' t učinit z něj centrální atom, a proto struktura jako (2) nebude možná, a proto pravděpodobná struktura pro [OCN] – by bylo něco jako [O = C = N] -. Nyní jednoduše nahraďte O za S, abyste získali ' thio ' derivát ' s struktura, která bude připomínat (1)
- dovolil jsem si zkomprimovat všechny seznamy formálních poplatků do jedné tabulky pro lepší vizuální narážka i opravené formátování. Raději používáme Markdown jako odlehčenější alternativu značek k prostým tagům HTML a MathJax pouze v případě potřeby. Pokud chcete vědět více, navštivte tuto stránku , tuto stránku a tento o tom, jak lépe formátovat vaše budoucí příspěvky pomocí MathJax a Markdown.
- Zarezervovali jste nějaké důvody? Je nepravděpodobné, že by výroky zůstaly nevysvětlené v učebnici chemie, i když takových případů může být jen malá část.
- Napsali jste nesprávně? Vypadá to, že jste mysleli, že kniha upřednostňuje číslo 1. Pravděpodobně také řekli, že struktura má méně formální oddělení náboje, což obvykle chcete u nekovových molekul.
- Jen poznámka: je to špatně pózované cvičení. Mělo by se ptát na stabilitu, ne na to, co je přesné. Skutečnost, že A je méně stabilní než B, není nepřesná ' t mske A. Použitá terminologie by platila pro mezomery, ve kterých je někdy člověk více uzavřen pro skutečný hybrid rezonance a jako takový může být nazýván " přesnější strukturou ". Tady máme různé druhy, tak co? Možná to není chyba v knize, ale OP.
Odpověď
Toto je tisková chyba. Zde je podobný problém (OpenStax Chemistry, získaný z https://opentextbc.ca/chemistry/chapter/7-4-formal-charges-and-resonance/ ), který má smysl a má správnou odpověď:
Dalším příkladem je, že thiokyanátový iont, iont vytvořený z atomu uhlíku, atomu dusíku a atomu síry, může mít tři různé molekulární struktury: CNS–, NCS– nebo CSN–. Formální náboje přítomné v každé z těchto molekulárních struktur nám mohou pomoci vybrat nejpravděpodobnější uspořádání atomů.Zde jsou uvedeny možné Lewisovy struktury a formální náboje pro každou ze tří možných struktur thiokyanátového iontu:
Všimněte si, že součet formálních nábojů se v každém případě rovná náboji iontu (–1). Preferováno je však první uspořádání atomů, protože má nejnižší počet atomů s nenulovými formálními náboji (pokyn 2). Také umístí nejméně elektronegativní atom do středu a záporný náboj na elektronegativnější prvek (obecný pokyn 4).
Toto prohlášení racionalizovalo nesprávná struktura je také chybná:
„je stabilnější, protože každý atom má nenulový formální náboj ve stavu nejnižší energie“
Toto je ion. Některý atom musí mít nenulový formální náboj, protože čistý náboj by se měl rovnat součtu formálních nábojů. Proč mít každý atom nenulový formální náboj by měl vést ke stabilnější struktuře, mi není jasné. Zvláštní je také zmínka o stavu s nejnižší energií. Možná měli na mysli nejrelevantnější rezonanční strukturu.
Je třeba také mít na paměti, že formální poplatky jsou většinou účetní metodou a neodrážejí skutečné rozdělení poplatků (viz https://chemistry.stackexchange.com/a/119771 ).
Komentáře
- Ach ano, velký problém mezi poplatky a formální poplatky. A způsob, jakým učíme studenty hloupé, nesmyslné aproximace. Odůvodnění, i když odpovídá výkladu, je přinejlepším neúplné. Atom, lineární molekuly jsou noční můrou, která ho popisuje, pochopte, pokud ' neuvažujete o rezonanci, ' máte špatnou nápad. Původní otázka je špatná, pokud ' není provedena na správném pozadí; a myslím, že toto je střední škola, takže ' je to ještě horší.
- @ Martin- マ ー チ ン Jejda, spusťte varování – formální poplatky a stabilitu. Myslím si, že formální poplatky mají své místo (možná výuka kyselin a zásad), ale hádat stabilitu fiktivních druhů pravděpodobně není nejlepší využití času při výuce úvodního kurzu.
Napsat komentář