Numerosas referencias en línea dicen que $ \ ce {SCN -} $ tiene dos estructuras de resonancia: 
Me pregunto por qué esta estructura no es posible también.
Espero que la estructura 3 sea rara debido a los altos cargos formales, pero no debería ser incluido como una posible estructura de resonancia?
Además, existe un desacuerdo sobre si la estructura 1 o la estructura 2 es más común. Esperaría que la estructura 2 sea más común porque la carga negativa está en el átomo de N más electronegativo . Sin embargo, esta hoja de trabajo dice que la estructura 1 es más común. Por otro lado, este video dice que la estructura 2 es más común. ¿Cuál debería ser?
Comentarios
- ¿Qué quieres decir con mi " más común "?
Responder
Primero debo señalar el uso inadecuado de los términos común y raro , ya que no debemos responder qué estructura ocurre con mayor frecuencia. Considero que esto se debe a palabras no cuidadosamente elegidas.
Tenemos que predecir cuál de las estructuras de limitación esbozadas anteriormente es la más estable o, precisamente, la más importante , p. ej. que entrar al orbital molecular con mayor peso.
El que propusiste es realmente posible y también sabes por qué no es el mayor contribuyente, ni siquiera uno importante.
Normalmente, como dijiste, discernir entre estructuras con una carga formal se hace colocándola según los elementos electronegatividad.
En nuestro caso esta regla apunta a la estructura 2, con la carga negativa en el nitrógeno.
Sin embargo, al examinar la energía de los enlaces correspondientes, observamos que 2 es un cumuleno, que no es una configuración particularmente estable alrededor de un átomo de carbono.
Opuesto en 1, se logra un triple enlace CN estable, con el gran átomo de azufre todavía capaz de esparcir la densidad de electrones sobre sí mismo.
Por tanto, nos enfrentamos a un caso en el que no es muy fácil de responder, y yo mismo tendré que dudar.
Como cuestión de hecho, recuerdo que 1 es de hecho el mayor contribuyente. En el anión SCN, la carga negativa es de aproximadamente el 50% en el azufre y el 30% en el lado del nitrógeno. Pero en los valores puedo equivocarme.
Respuesta
Realicé un cálculo rápido en el nivel teórico DF-BP86 / def2-SVP y lo analicé con Natural Resonance Teoría (de la teoría orbital de enlace natural). Esto da como resultado los siguientes contribuyentes principales a esta función de onda: $$ \ left [\ underset {(1)} {\ overset {67.49 \%} {\ ce {^ – SC # N}}} \ ce {< – >} \ underset {(2)} {\ overset {21.25 \%} {\ ce {S = C = N ^ -} }} \ right] $$
El tercer contribuyente es una estructura extraña con un «enlace de larga distancia» entre el azufre y el nitrógeno con $ 7.22 \% $. Todas las demás contribuciones se descuidan / descartan.
Si bien su estructura 3 es de hecho un contribuyente válido, su contribución real será muy pequeña. Obligando al programa a usarlo como estructura, resultó en un error, ya que no pudo hacer coincidir los orbitales con esa estructura. La razón de esto es probable que la superposición entre el azufre y el carbono sea demasiado pobre para ser considerada realmente un buen contribuyente. Esto también explicaría la menor contribución de la segunda estructura.
Aquí están los orbitales moleculares localizados (según NBO):
(Código de color: azul / naranja – orbital molecular ocupado [Lewis]; rojo / amarillo – orbital molecular virtual [no ocupados, no Lewis])
Las contribuciones totales en términos de orbitales atómicos a lo anterior:
(Occupancy) Bond orbital / Coefficients / Hybrids ------------------ Lewis ------------------------------------------------------ 8. (1.98209) LP ( 1) S 1 s( 79.86%)p 0.25( 20.13%)d 0.00( 0.01%) 9. (1.77474) LP ( 2) S 1 s( 0.00%)p 1.00( 99.91%)d 0.00( 0.09%) 10. (1.77474) LP ( 3) S 1 s( 0.00%)p 1.00( 99.91%)d 0.00( 0.09%) 11. (1.96342) LP ( 1) N 3 s( 52.42%)p 0.91( 47.54%)d 0.00( 0.04%) 12. (1.99743) BD ( 1) S 1- C 2 ( 44.86%) 0.6698* S 1 s( 20.64%)p 3.81( 78.61%)d 0.04( 0.75%) ( 55.14%) 0.7425* C 2 s( 51.41%)p 0.94( 48.47%)d 0.00( 0.12%) 13. (1.99846) BD ( 1) C 2- N 3 ( 41.02%) 0.6404* C 2 s( 48.44%)p 1.06( 51.48%)d 0.00( 0.08%) ( 58.98%) 0.7680* N 3 s( 48.02%)p 1.08( 51.75%)d 0.00( 0.23%) 14. (1.99735) BD ( 2) C 2- N 3 ( 43.98%) 0.6632* C 2 s( 0.00%)p 1.00( 99.91%)d 0.00( 0.09%) ( 56.02%) 0.7485* N 3 s( 0.00%)p 1.00( 99.80%)d 0.00( 0.20%) 15. (1.99735) BD ( 3) C 2- N 3 ( 43.98%) 0.6632* C 2 s( 0.00%)p 1.00( 99.91%)d 0.00( 0.09%) ( 56.02%) 0.7485* N 3 s( 0.00%)p 1.00( 99.80%)d 0.00( 0.20%) ---------------- non-Lewis ---------------------------------------------------- 16. (0.01904) BD*( 1) S 1- C 2 ( 55.14%) 0.7425* S 1 s( 20.64%)p 3.81( 78.61%)d 0.04( 0.75%) ( 44.86%) -0.6698* C 2 s( 51.41%)p 0.94( 48.47%)d 0.00( 0.12%) 17. (0.01384) BD*( 1) C 2- N 3 ( 58.98%) 0.7680* C 2 s( 48.44%)p 1.06( 51.48%)d 0.00( 0.08%) ( 41.02%) -0.6404* N 3 s( 48.02%)p 1.08( 51.75%)d 0.00( 0.23%) 18. (0.22011) BD*( 2) C 2- N 3 ( 56.02%) 0.7485* C 2 s( 0.00%)p 1.00( 99.91%)d 0.00( 0.09%) ( 43.98%) -0.6632* N 3 s( 0.00%)p 1.00( 99.80%)d 0.00( 0.20%) 19. (0.22011) BD*( 3) C 2- N 3 ( 56.02%) 0.7485* C 2 s( 0.00%)p 1.00( 99.91%)d 0.00( 0.09%) ( 43.98%) -0.6632* N 3 s( 0.00%)p 1.00( 99.80%)d 0.00( 0.20%)
Sobre la terminología. Alchimista ya explicó la mayor parte de esto, sin embargo, no puedo enfatizar lo suficiente: No existe una estructura de resonancia más estable. Por lo tanto, cuando dices común, probablemente te refieres a una gran contribución a la función de onda, y cuando dices rara, probablemente signifique poca contribución. Ninguna de las estructuras de resonancia puede ser independiente entre sí, ya que todas son hipotéticas.
Lea más sobre eso aquí: ¿Qué es la resonancia? ¿Son reales las estructuras de resonancia?