Forstå strukturen til NCS⁻
On januar 26, 2021 by adminForutsi den mest foretrukne strukturen til $ \ ce {NCS -}. $
$$ \ Large \ underset {(\ textbf {1})} {\ ce {(: \! \! \ oversette {\ enormt. \! \ !.} {N} = C = \ overskudd {\ stort. \! \ !.} {\ undersett {\ stort. \! \ !.} {S}}) -}} \ qquad \ undersett {(\ textbf {2})} {\ ce {(\ overset {\ enorm. \! \ !.} {\ undersett {\ stort. \! \ !. } {C}} = S = \ oversette {\ enormt. \! \ !.} {\ undersett {\ stort. \! \ !.} {N}}) -}} $$
Mitt forsøk
Et diagram for de formelle kostnadene:
$ $ \ 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} $$
Som en konklusjon, i struktur 2 de formelle kostnadene på $ \ ce { C} $ og $ \ ce {S} $ (ig bindingen blir polær på grunn av $ + 2 $ og $ – 2 $ ) gjør den svakere, mens den i struktur 1 det er mindre ladningsseparasjoner. Så, ( 2 ) må være mer en nøyaktig struktur.
Men ifølge min bok, struktur 2 er mer stabil. Hvorfor? Vennligst forklar. Er det noen annen tilnærming til dette spørsmålet?
Rediger
Jeg fikk denne uttalelsen til fordel for struktur nr. 2 » er mer stabil fordi hvert atom har ikke-null formell ladning i det laveste energitilstand «. Men jeg kan ikke forstå denne påstanden. Kan noen forklare meg? »
Kommentarer
- Navnet på ionet ditt er tiocyanationet. Nå, ordet ‘ thio ‘ refererer i utgangspunktet til erstatning av et svovel et sted (vanligvis en O) i et foreldermolekyl for å få den nåværende. Foreldreionet i dette tilfellet vil åpenbart være cyanationet med molekylformelen [OCN] på valensen til O, kan du ‘ t gjøre det til det sentrale atomet, og derfor vil en struktur som (2) ikke være mulig, og så en sannsynlig struktur for [OCN] – ville være noe sånt som [O = C = N] -. Nå er det bare å erstatte O med S her for å få ‘ thio ‘ derivatet ‘ s struktur, som vil ligne (1)
- Jeg tok meg frihet til å komprimere alle lister over formelle kostnader i en tabell for bedre visuell signal samt korrigert formatering. Vi foretrekker å bruke Markdown som et mer lett markeringsalternativ til vanlige HTML-koder, og MathJax bare hvis det er nødvendig. Hvis du vil vite mer, vennligst besøk denne siden , denne siden og denne om hvordan du kan formatere dine fremtidige innlegg bedre med MathJax og Markdown.
- Har du bestilt noen grunner? Det er lite sannsynlig at utsagn blir stående uforklarlige i en kjemielærebok, selv om det kan være et mindretall av slike tilfeller.
- Fikk du feil? Det ser ut til at du mente boken favoriserer nr. 1. De sa sannsynligvis også at strukturen har mindre formell ladningsseparasjon, noe du vanligvis vil ha med ikke-metalliske molekyler.
- Bare en merknad: det er en dårlig posisjonert øvelse. Det bør spørre om stabilitet, ikke hva som er nøyaktig. Det faktum at A er mindre stabil enn B, gjør det ikke ‘ t mske A unøyaktig. Den brukte terminologien vil være gyldig om mesomerer, der noen ganger er mer lukket for den faktiske hybrid av resonans og som sådan kan kalles » en mer nøyaktig struktur «. Her har vi forskjellige arter, så hva? Kanskje er ikke bokfeilen, men OP.
Svar
Dette er et feiltrykk. Her er et lignende problem (OpenStax Chemistry, hentet fra https://opentextbc.ca/chemistry/chapter/7-4-formal-charges-and-resonance/ ) som gir mening og har et riktig svar:
Som et annet eksempel kan tiocyanationet, et ion dannet fra et karbonatom, et nitrogenatom og et svovelatom, ha tre forskjellige molekylære strukturer: CNS–, NCS– eller CSN–. De formelle ladningene som finnes i hver av disse molekylære strukturene, kan hjelpe oss med å velge det mest sannsynlige arrangementet av atomer.Mulige Lewis-strukturer og de formelle ladningene for hver av de tre mulige strukturene for tiocyanationen er vist her:
Merk at summen av de formelle ladningene i hvert tilfelle er lik ladningen til ionet (–1). Imidlertid er det første arrangementet av atomer foretrukket fordi det har det laveste antall atomer med ikke-null formelle ladninger (Retningslinje 2). Det plasserer også det minste elektronegative atomet i sentrum, og den negative ladningen på det mer elektronegative elementet (Retningslinje 4).
Uttalelsen gjorde en rasjonalisering av feil struktur er også feil:
«er mer stabil fordi hvert atom har ikke-formell ladning i laveste energitilstand»
Dette er en ion. Noen atom må ha en formell kostnad som ikke er null, fordi nettoladningen skal være lik summen av formelle ladninger. Hvorfor det å ha hvert atom har en formell ladning som ikke er null, bør resultere i en mer stabil struktur er ikke klart for meg. Å nevne den laveste energitilstanden er også nysgjerrig. Kanskje mente de mest relevante resonansstrukturer.
Man bør også huske på at formelle gebyrer for det meste er en regnskapsmetode og ikke gjenspeiler den faktiske kostnadsfordelingen (se https://chemistry.stackexchange.com/a/119771 ).
Kommentarer
- Ah ja, det store problemet mellom anklager og formelle siktelser. Og måten vi lærer dumme, meningsløse tilnærminger til studenter. Begrunnelsen, mens den passer til tolkningen, er i beste fall ufullstendig. Atomet, lineære molekyler er et mareritt for å beskrive det, hvis du ‘ ikke vurderer resonans, har du ‘ feil idé. Det opprinnelige spørsmålet er dårlig hvis det ‘ ikke gjøres med riktig bakgrunn; og jeg antar at dette er videregående, så det er ‘ enda verre.
- @ Martin- マ ー チ ops Ups, utløser advarsel – formelle anklager og stabilitet. Jeg tror formelle ladninger har sin plass (undervisning i syrer og baser, kanskje), men å gjette stabiliteten til fiktive arter er sannsynligvis ikke den beste bruken av tid når du underviser i et introduksjonskurs.
Legg igjen en kommentar