Förstå strukturen för NCS⁻
On januari 26, 2021 by adminFörutse den mest föredragna strukturen för $ \ ce {NCS -}. $
$$ \ Large \ underset {(\ textbf {1})} {\ ce {(: \! \! \ overset {\ enormt. \! \ !.} {N} = C = \ överskott {\ enormt. \! \ !.} {\ underset {\ stort. \! \ !.} {S}}) -}} \ qquad \ underset {(\ textbf {2})} {\ ce {(\ overset {\ enorm. \! \ !.} {\ underset {\ enormt. \! \ !. } {C}} = S = \ overset {\ enormt. \! \ !.} {\ underset {\ enormt. \! \ !.} {N}}) -}} $$
Mitt försök
Ett diagram för de formella avgifterna:
$ $ \ 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 slutsats, i struktur 2 de formella avgifterna på $ \ ce { C} $ och $ \ ce {S} $ (ig bindningen blir polär på grund av $ + 2 $ och $ – 2 $ ) gör den svagare, medan den i struktur 1 det finns mindre laddningsseparationer. Så, ( 2 ) måste vara mer en exakt struktur.
Men enligt min bok, struktur 2 är mer stabil. Varför? Vänligen förklara. Finns det någon annan metod för den här frågan?
Redigera
Jag fick detta uttalande till förmån för struktur # 2 ” är mer stabil eftersom varje atom har icke-noll formell laddning i det lägsta energitillstånd ”. Men jag kan inte förstå detta uttalande. Kan någon förklara mig? ”
Kommentarer
- Namnet på din jon är tiocyanatjonen. Nu är ordet ’ thio ’ refererar i grund och botten till utbyte av ett svavel någonstans (vanligtvis en O) i en modermolekyl för att få den nuvarande. Moderjonen i detta fall kommer uppenbarligen att vara cyanatjonen med molekylformeln [OCN] -. på valensen av O kan du ’ t göra det till den centrala atomen, och därför är en struktur som (2) inte möjlig, och så en trolig struktur för [OCN] – skulle vara något som [O = C = N] -. Nu ersätter du helt enkelt O med S här för att få ’ thio ’ derivat ’ s struktur, som kommer att likna (1)
- Jag tog mig frihet att komprimera alla listor med formella avgifter i en tabell för en bättre visuell kö samt korrigerad formatering. Vi föredrar att använda Markdown som ett lättare markeringsalternativ till vanliga HTML-taggar, och MathJax bara om det behövs. Om du vill veta mer, besök den här sidan , den här sidan och den här om hur du formaterar dina framtida inlägg bättre med MathJax och Markdown.
- Har du bokat någon anledning? Det är osannolikt att uttalanden lämnas oförklarliga i en kemibok, även om det kan finnas en minoritet av sådana fall.
- Feldade du fel? Det verkar som om du menade att boken gynnar nummer 1. De sa förmodligen också att strukturen har mindre formell laddningsseparation, vilket du vanligtvis vill ha med icke-metalliska molekyler.
- Bara en anmärkning: det är en dålig övning. Det bör fråga om stabilitet inte vad som är korrekt. Det faktum att A är mindre stabil än B gör det inte ’ t mske A felaktigt. Den använda terminologin skulle vara giltig om mesomerer, där man ibland är mer stängd för den faktiska hybrid av resonans och som sådan kan kallas ” en mer exakt struktur ”. Här har vi olika arter, så vad? Kanske är inte bokfelet utan OP.
Svar
Detta är ett felavtryck. Här är ett liknande problem (OpenStax Chemistry, hämtad från https://opentextbc.ca/chemistry/chapter/7-4-formal-charges-and-resonance/ ) som är vettigt och har ett korrekt svar:
Som ett annat exempel kan tiocyanatjonen, en jon bildad av en kolatom, en kväveatom och en svavelatom, ha tre olika molekylära strukturer: CNS–, NCS– eller CSN–. De formella laddningarna i var och en av dessa molekylära strukturer kan hjälpa oss att välja det mest troliga arrangemanget av atomer.Möjliga Lewis-strukturer och de formella laddningarna för var och en av de tre möjliga strukturerna för tiocyanatjonen visas här:
Observera att summan av de formella laddningarna i båda fallen är lika med laddningen för jonen (–1). Det första arrangemanget av atomer är dock att föredra eftersom det har det lägsta antalet atomer med icke-noll formella laddningar (riktlinje 2). Dessutom placerar den den minst elektronegativa atomen i mitten och den negativa laddningen på det mer elektronegativa elementet (riktlinje 4).
Uttalandet gjorde en rationalisering av felaktig struktur är också bristfällig:
”är mer stabil eftersom varje atom har icke-noll formell laddning i det lägsta energiläget”
Detta är en jon. Vissa atomer måste ha en formell laddning som inte är noll eftersom nettoladdningen ska motsvara summan av formella laddningar. Varför att varje atom har en formell laddning som inte är noll borde resultera i en mer stabil struktur är inte klart för mig. Att nämna det lägsta energitillståndet är också nyfiken. Kanske menade de mest relevanta resonansstrukturer.
Man bör också komma ihåg att formella avgifter mestadels är en redovisningsmetod och inte återspeglar den faktiska avgiftsfördelningen (se https://chemistry.stackexchange.com/a/119771 ).
Kommentarer
- Ah ja, det stora problemet mellan avgifter och formella avgifter. Och hur vi undervisar dumma, meningslösa approximationer till studenter. Resonemanget, medan det passar tolkningen, är i bästa fall ofullständigt. Atomen, linjära molekyler är en mardröm för att beskriva den förstår, om du ’ inte funderar på resonans, har du ’ fel aning. Den ursprungliga frågan är dålig om den ’ inte görs på rätt bakgrund; och jag antar att detta är gymnasiet, så det ’ är ännu värre.
- @ Martin- マ ー チ ン Hoppsan, utlös varning – formella avgifter och stabilitet. Jag tror att formella laddningar har sin plats (undervisning i syror och baser, kanske), men att gissa stabiliteten hos fiktiva arter är förmodligen inte den bästa tiden för undervisning i en introduktionskurs.
Lämna ett svar