Die sterische Zahl entspricht der Anzahl der $ \ sigma $ -Bindungen + der Anzahl der einzelnen Elektronenpaare am Zentralatom. Es gibt uns die Anzahl der hybridisierten Orbitale.
Die Berechnung ist ziemlich einfach, aber das Problem hierbei ist, dass man immer die Lewis-Struktur zeichnen muss, bevor man tatsächlich mit der Berechnung der sterischen Zahl beginnen kann. und dann die Anzahl und Art der Hybridorbitale. Selbst das ist für eine kleinere Verbindung, wie XeF $ _6 $, recht einfach, aber wenn es um komplexe Kohlenwasserstoffe geht, ist es „ein wenig schwierig.
Meine Frage ist, ob es eine bekannte (oder) gibt Nicht so bekannt, aber funktionierende Abkürzung, um Zeit zu sparen. Es wäre großartig, wenn jemand seine Ideen teilen und mir helfen könnte.
Vielen Dank im Voraus.
Kommentare
- Ich möchte darauf hinweisen, dass sich Ihr erster und zweiter Satz widersprechen. Nehmen Sie zum Beispiel $ \ ce {SF4} $. Wir haben zwei 2 -Elektron-2-Zentrum (2e2c) $ \ ce {SF} $ \ Sigma-Bindungen und eine (auch 4e3c $ \ ce {F \ Bindung {…} S \ Bindung {…} F} $ Bindung Wir haben auch ein zusätzliches einzelnes Paar. Die 4e3c-Bindung ist ebenfalls $ \ sigma $ -symmetrisch. Daher haben wir drei oder vier $ \ sigma $ -Bindungen – je nachdem, wie Sie zählen – und somit eine sterische Zahl von vier oder fünf. Schwefel ist jedoch $ \ mathrm {sp ^ 2} $ hybridisiert, dh nur drei Orbitale nehmen an der Hybridisierung teil.
- Diese Frage wurde gestellt, bevor ich gelernt hatte d über das Konzept von Bananenbindungen und anderen Spezialbindungen, in denen mehrere Zentren vorhanden sind (wie 4e3c und 2e3c). Daher nahm ich an, dass in allen Verbindungen die sterische Zahl der Anzahl der hybridisierten Orbitale entspricht.
Antwort
Kurze Antwort: nein.
Die sterische Zahl ist eine Eigenschaft eines Atoms, keine Verbindung. Sie müssen wissen, was ein Atom mit einem bestimmten Atom verbunden ist, um seine sterische Zahl zu kennen. Für einfache Verbindungen können Sie diese Verbindungen normalerweise bestimmen, da die Formel ein Zentralatom und umgebende Gruppen vorschlägt. Bei Kohlenwasserstoffen und anderen organischen Verbindungen müssen Sie die Isomerie berücksichtigen. Angesichts der Fähigkeit von Kohlenstoff, komplizierte Bindungsmuster zu bilden, können selbst einfache Formeln eine angemessene Anzahl von Isomeren mit unterschiedlichen Bindungsmustern und sterischen Zahlen erzeugen.
Schauen wir uns einige Beispiele an.
$ \ ce { C4H10} $
Diese Formel entspricht zwei Verbindungen mit den gezeigten Strukturen:
In diesem Fall haben beide Verbindungen alle vier Kohlenstoffatome mit einer sterischen Zahl von 4.
Es ist nicht immer wahr, dass eine Menge von Kohlenwasserstoffisomere haben immer die gleiche sterische Zahl für alle Kohlenstoffatome oder sogar den gleichen Satz sterischer Zahlen.
$ \ ce {C4H8} $
Diese Formel entspricht sechs Isomeren:
Beachten Sie, dass vier von Diese Strukturen haben zwei Kohlenstoffatome mit der sterischen Nummer 4 und zwei Kohlenstoffatome mit der sterischen Nummer 3. Die anderen beiden haben alle vier Kohlenstoffatome mit der sterischen Nummer 4.
Jede Methode zur Berechnung der sterischen Zahl für Kohlenstoffatome in einem organische Verbindung mit nur der Formel wird Scheitern. Sie müssen die Struktur untersuchen.
Antwort
Also gut … Ich habe eine Verknüpfung gefunden und möchte diese teilen, falls sie für andere nützlich ist. Diese Formel gilt jedoch für Moleküle mit nur einem Zentralatom.
So gehts :
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Finde $ N = \ frac {V + M \ pm I} {2} $, wobei $ V = n (\ ce {e -}) $ die Zahl ist von Valenzelektronen des Zentralatoms, die gleich der Gruppennummer nach dem alten IUPAC-System ist, $ M = n (\ text {atom}) $, die Anzahl der direkt daran gebundenen einwertigen Atome und $ I $ ist die Anzahl der vorhandenen positiven oder negativen Ladungen (subtrahieren Sie sie, wenn die Ladung positiv ist, und addieren Sie sie, wenn die Ladung negativ ist). Dieses $ N $ ist die sterische Zahl.
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Ermitteln Sie nun die Anzahl der Bindungspaare ($ BP $) der Elektronen, die der Anzahl der Atome entspricht, die das Zentrum umgeben Atom. Dies ist jedoch für eine Spezies wie $ \ ce {H3BO3} $, die tatsächlich $ \ ce {B (OH) 3} $ ist, etwas schwierig, wenn sie nach der IUPAC-Methode geschrieben wird, bei der zuerst die weniger elektronegativen Atome geschrieben werden.
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Bestimmen Sie als Nächstes die Anzahl der Einzelpaare ($ LP $) der Elektronen, die $ N-BP $ entspricht.
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Zeichnen Sie nun die Struktur des Atoms mit dem Zentralatom, zeichnen Sie das Skelett des Atoms mit der sterischen Zahl und weisen Sie dann die Bindungspaare und Einzelpaare den jeweiligen Bindungen / Atomen zu.
Das ist für ein Atom mit einem einzelnen Zentralatom.
Nun, für einen Kohlenwasserstoff ist es zwar nicht möglich, die Form direkt aus der Summenformel zu erhalten, aber es ist möglich, seine Struktur und Hybridisierung genau dann zu finden, wenn die Grundstruktur des Atoms bereitgestellt wird.
- Für eine Verbindung mit einer einzelnen $ \ sigma $ -Bindung zwischen Kohlenstoffatomen beträgt die Hybridisierung $ sp ^ 3 $
- Für ein $ \ sigma $ und ein $ \ pi $ bond, es ist $ sp ^ 2 $ hybridisiert, und
- Für eine $ \ sigma $ und zwei $ \ pi $ Bonds ist es $ sp $ hybridisiert.
Im Wesentlichen gibt es also keine Formel für Kohlenwasserstoffe, aber eine Formel für kleinere Verbindungen mit einem einzelnen Zentralatom .
Antwort
Ich habe meinen Schülern dieselbe Abkürzung von AbhigyanC beigebracht, aber etwas anders ausgedrückt. Verwenden der gleichen Symbole:
LP = (VMI) / 2
wobei
LP = Anzahl der Einzelpaare am Zentralatom
V = Anzahl der durch das Zentralatom eingebrachten Valenzelektronen
M = Anzahl der an das Zentralatom gebundenen Wasserstoff- oder Halogene
I = Ladung der Spezies
Es handelt sich um eine Umlagerung der formalen Ladungsformel und verwendet die folgenden zusätzlichen Beobachtungen:
- Wasserstoff bildet immer Einfachbindungen
- Halogene bilden Einfachbindungen, wenn sie peripher sind (at am wenigsten gut genug für die Allgemeine Chemie)
- Die Nettoladung kann dem Zentralatom zugeordnet werden, da die erlaubten peripheren Atome keine formalen Ladungen ungleich Null annehmen.
Natürlich ist die Die sterische Zahl lautet: N = M + LP
Mit dieser Verknüpfung kann ich (und jeder Schüler, der sie übernimmt) einfach eine Formel betrachten und die VSEPR-Vorhersage mit einer einfachen mentalen Berechnung erstellen!