Zrozumienie struktury NCS⁻
On 26 stycznia, 2021 by adminPrzewidzieć najbardziej preferowaną strukturę $ \ ce {NCS -}. $
$$ \ Large \ underset {(\ textbf {1})} {\ ce {(: \! \! \ overset {\ huge. \! \ !.} {N} = C = \ overset {\ huge. \! \ !.} {\ underset {\ huge. \! \ !.} {S}}) -}} \ qquad \ underset {(\ textbf {2})} {\ ce {(\ overset {\ huge. \! \ !.} {\ underset {\ huge. \! \ !. } {C}} = S = \ overset {\ huge. \! \ !.} {\ underset {\ huge. \! \ !.} {N}}) -}} $$
Moja próba
Tabela formalnych opłat:
$ $ \ 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} $$
Podsumowując, w strukturze 2 formalne opłaty na $ \ ce { C} $ i $ \ ce {S} $ (ig obligacja staje się polarna, ponieważ $ + 2 $ i $ – 2 $ ) osłabiają ją, podczas gdy w strukturze 1 jest mniej separacji ładunku. Zatem ( 2 ) musi być bardziej dokładną strukturą.
Jednak według mojej książki struktura 2 jest bardziej stabilny. Dlaczego? Proszę wytłumacz. Czy jest jakieś inne podejście do tego pytania?
Edytuj
Otrzymałem to stwierdzenie na korzyść struktury nr 2 " jest bardziej stabilne, ponieważ każdy atom ma niezerowy ładunek formalny w najniższym stan energii ". Ale nie rozumiem tego stwierdzenia. Czy ktoś może mi wyjaśnić? "
Komentarze
- Nazwa twojego jonu to jon tiocyjanianowy. Teraz słowo ' thio ' zasadniczo odnosi się do zastąpienia gdzieś siarki (zwykle O) w cząsteczce macierzystej, aby uzyskać obecną. Jonem macierzystym w tym przypadku będzie oczywiście jon cyjanianowy o wzorze cząsteczkowym [OCN] -. Teraz, ze względu na ograniczenia na wartościowości O, możesz ' t uczynić go atomem centralnym, a zatem struktura taka jak (2) nie będzie możliwa, a więc prawdopodobna struktura dla [OCN] – byłoby czymś w rodzaju [O = C = N] -. Teraz po prostu zamień O na S tutaj, aby uzyskać pochodną ' thio ' ' strukturę, która będzie przypominać (1)
- Pozwoliłem sobie zebrać wszystkie listy formalnych opłat w jedną tabelę dla lepszego wizualna wskazówka, a także poprawione formatowanie. Wolimy używać Markdown jako lżejszej alternatywy dla zwykłych znaczników HTML, a MathJax tylko w razie potrzeby. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej, odwiedź tę stronę , tę stronę i ten o tym, jak lepiej formatować swoje przyszłe posty za pomocą MathJax i Markdown.
- Czy podałeś jakieś powody w rezerwacji? Jest mało prawdopodobne, aby stwierdzenia pozostały niewyjaśnione w podręczniku chemii, chociaż może istnieć mniejszość takich przypadków.
- Czy pomyliłeś się? Wygląda na to, że miałaś na myśli, że książka sprzyja # 1. Prawdopodobnie powiedzieli również, że struktura ma mniej formalną separację ładunków, co zazwyczaj jest pożądane w przypadku cząsteczek całkowicie niemetalowych.
- Uwaga: jest to źle postawione ćwiczenie. Powinien pytać o stabilność, a nie o to, co jest dokładne. Fakt, że A jest mniej stabilny niż B, nie ' t mske A jest niedokładny. Użyta terminologia byłaby poprawna w odniesieniu do mezomerów, w których czasami jeden jest bardziej zamknięty na rzeczywistą hybrydę rezonansu i jako taki można go nazwać " dokładniejszą strukturą ". Mamy tutaj różne gatunki i co z tego? Być może to nie wina książki, ale OP.
Odpowiedź
To jest błąd w druku. Oto podobny problem (OpenStax Chemistry, pobrany z https://opentextbc.ca/chemistry/chapter/7-4-formal-charges-and-resonance/ ), który ma sens i ma prawidłową odpowiedź:
Jako inny przykład, jon tiocyjanianowy, jon utworzony z atomu węgla, azotu i atomu siarki, może mieć trzy różne struktury molekularne: CNS–, NCS– lub CSN–. Ładunki formalne obecne w każdej z tych struktur molekularnych mogą pomóc nam wybrać najbardziej prawdopodobny układ atomów.Możliwe struktury Lewisa i formalne ładunki dla każdej z trzech możliwych struktur jonu tiocyjanianowego są pokazane tutaj:
Zauważ, że suma ładunków formalnych w każdym przypadku jest równa ładunkowi jonu (–1). Jednak pierwsze ułożenie atomów jest preferowane, ponieważ ma najmniejszą liczbę atomów z niezerowymi ładunkami formalnymi (wytyczna 2). Ponadto umieszcza najmniej elektroujemny atom w centrum, a ujemny ładunek na elemencie bardziej elektroujemnym (wytyczna 4).
Oświadczenie zracjonalizowało nieprawidłowa struktura jest również wadliwa:
„jest bardziej stabilny, ponieważ każdy atom ma niezerowy ładunek formalny w najniższym stanie energetycznym”
To jest jon. Pewien atom musi mieć niezerowy ładunek formalny, ponieważ ładunek netto powinien być równy sumie opłat formalnych. Nie jest dla mnie jasne, dlaczego posiadanie niezerowego ładunku formalnego każdego atomu miałoby skutkować bardziej stabilną strukturą. Ciekawe jest również wspomnienie o najniższym stanie energii. Może chodziło o najbardziej odpowiednią strukturę rezonansową.
Należy również pamiętać, że formalne opłaty są głównie metodą księgową i nie odzwierciedlają faktycznego rozkładu ładunku (patrz https://chemistry.stackexchange.com/a/119771 ).
Komentarze
- Ach tak, duży problem między opłatami a formalne opłaty. I sposób, w jaki uczymy uczniów głupich, bezsensownych przybliżeń. Rozumowanie, choć pasuje do interpretacji, jest w najlepszym przypadku niepełne. Atom, cząsteczki liniowe są koszmarem, aby go opisać, rozumiem, jeśli ' nie rozważasz rezonansu, ' źle pomysł. Oryginalne pytanie jest złe, jeśli ' nie jest zrobione na odpowiednim tle; i myślę, że to liceum, więc ' jest jeszcze gorzej.
- @ Martin- マ ー チ ン Ups, ostrzeżenie – formalne zarzuty i stabilność. Myślę, że formalne opłaty mają swoje miejsce (może uczenie kwasów i zasad), ale odgadywanie stabilności fikcyjnych gatunków prawdopodobnie nie jest najlepszym sposobem wykorzystania czasu podczas nauczania kursu wprowadzającego.
Dodaj komentarz