Compreendendo a estrutura do NCS⁻
On Janeiro 26, 2021 by adminPrever a estrutura preferível de $ \ ce {NCS -}. $
$$ \ Large \ underset {(\ textbf {1})} {\ ce {(: \! \! \ overset {\ grande. \! \ !.} {N} = C = \ overset {\ grande. \! \ !.} {\ underset {\ grande. \! \ !.} {S}}) -}} \ qquad \ underset {(\ textbf {2})} {\ ce {(\ overset {\ grande. \! \ !.} {\ underset {\ grande. \! \ !. } {C}} = S = \ overset {\ grande. \! \ !.} {\ underset {\ grande. \! \ !.} {N}}) -}} $$
Minha tentativa
Um gráfico para as cobranças formais:
$ $ \ 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} $$
Como conclusão, na estrutura 2 as cobranças formais em $ \ ce { C} $ e $ \ ce {S} $ (ig vínculo torna-se polar porque $ + 2 $ e $ – 2 $ ) o torna mais fraco, enquanto na estrutura 1 há menos separações de carga. Portanto, ( 2 ) deve ser uma estrutura mais precisa.
Mas, de acordo com meu livro, estrutura 2 é mais estável. Porque? Por favor explique. Existe alguma outra abordagem para essa questão?
Edite
Eu obtive esta afirmação a favor da estrutura # 2 ” é mais estável porque cada átomo tem carga formal diferente de zero no mais baixo estado de energia “. Mas não consigo entender essa afirmação. Alguém pode me explicar? ”
Comentários
- O nome do seu íon é íon tiocianato. Agora, a palavra ‘ thio ‘ basicamente se refere à substituição de um enxofre em algum lugar (geralmente um O) em uma molécula parental para obter o atual. O íon parental, neste caso, será obviamente o íon cianato com a fórmula molecular [OCN] -. Agora, devido às restrições na valência de O, você pode ‘ t torná-lo o átomo central e, portanto, uma estrutura como (2) não será possível e, portanto, uma estrutura provável para [OCN] – seria algo como [O = C = N] -. Agora, basta substituir O por S aqui para obter o derivado ‘ thio ‘ ‘ a estrutura, que será semelhante a (1)
- Tomei a liberdade de compactar todas as listas de cobranças formais em uma tabela para um melhor sugestão visual, bem como formatação corrigida. Preferimos usar Markdown como uma alternativa de marcação mais leve para tags HTML simples e MathJax apenas se necessário. Se quiser saber mais, visite esta página , esta página e este sobre como formatar melhor seus posts futuros com MathJax e Markdown.
- Seu livro deu algum motivo? É improvável que as afirmações sejam deixadas sem explicação em um livro de química, embora possa haver uma minoria de tais casos.
- Você digitou errado? Parece que você quis dizer que o livro favorece o número 1. Eles provavelmente também disseram que a estrutura tem menos separação formal de carga, o que você normalmente deseja com moléculas totalmente não metálicas.
- Apenas uma observação: é um exercício mal proposto. Deve perguntar sobre estabilidade, não o que é preciso. O fato de A ser menos estável do que B não ‘ torna A impreciso. A terminologia usada seria válida sobre mesômeros, nos quais às vezes um é mais próximo do híbrido real de ressonância e, como tal, pode ser chamado de ” uma estrutura mais precisa “. Aqui temos espécies diferentes e daí? Talvez não seja a falha do livro, mas OP.
Resposta
Este é um erro de impressão. Aqui está um problema semelhante (OpenStax Chemistry, obtido em https://opentextbc.ca/chemistry/chapter/7-4-formal-charges-and-resonance/ ) que faz sentido e tem uma resposta correta:
Como outro exemplo, o íon tiocianato, um íon formado a partir de um átomo de carbono, um átomo de nitrogênio e um átomo de enxofre, pode ter três estruturas moleculares diferentes: CNS–, NCS– ou CSN–. As cargas formais presentes em cada uma dessas estruturas moleculares podem nos ajudar a escolher o arranjo mais provável de átomos.As possíveis estruturas de Lewis e as cargas formais para cada uma das três estruturas possíveis para o íon tiocianato são mostradas aqui:
Observe que a soma das cargas formais em cada caso é igual à carga do íon (–1). No entanto, o primeiro arranjo de átomos é preferido porque tem o menor número de átomos com cargas formais diferentes de zero (Diretriz 2). Além disso, coloca o átomo menos eletronegativo no centro, e a carga negativa no elemento mais eletronegativo (Diretriz 4).
A declaração fez racionalizar o estrutura incorreta também é falha:
“é mais estável porque cada átomo tem carga formal diferente de zero no estado de energia mais baixa”
Este é um íon. Algum átomo precisa ter uma carga formal diferente de zero porque a carga líquida deve ser igual à soma das cargas formais. Por que ter cada átomo com uma carga formal diferente de zero deveria resultar em uma estrutura mais estável, não está claro para mim. Mencionar o estado de energia mais baixa também é curioso. Talvez eles significassem a estrutura de ressonância mais relevante.
Também se deve ter em mente que cobranças formais são principalmente um método contábil e não refletem a distribuição real de cobranças (consulte https://chemistry.stackexchange.com/a/119771 ).
Comentários
- Ah sim, o grande problema entre cobranças e acusações formais. E a maneira como ensinamos aproximações estúpidas e sem sentido para os alunos. O raciocínio, embora adequado à interpretação, é, na melhor das hipóteses, incompleto. O átomo, moléculas lineares são um pesadelo para descrevê-lo, entenda, se você ‘ não está considerando a ressonância, você ‘ está errando ideia. A pergunta original é ruim, se ‘ não for feita em um plano de fundo adequado; e acho que estamos no ensino médio, então ‘ é ainda pior.
- @ Martin- マ ー チ ン Ops, acione o aviso – cobranças formais e estabilidade. Acho que cargas formais têm seu lugar (ensinando ácidos e bases, talvez), mas adivinhar a estabilidade de espécies fictícias provavelmente não é o melhor uso do tempo ao ensinar um curso introdutório.
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