Steerinen luku on yhtä suuri kuin $ \ sigma $ -sidosten määrä + keskitomissa olevien yksinäisten elektroniparien lukumäärä. Se antaa meille hybridisoituneiden orbitaalien määrän.
Laskeminen on melko suoraviivaista, mutta ongelmana on, että Lewis-rakenne on aina piirrettävä, ennen kuin pystyt todella laskemaan steerisen luvun, ja sitten hybridirataiden lukumäärä ja tyypit. Jopa se on melko yksinkertaista pienemmälle yhdisteelle, jopa XeF $ _6 $, mutta monimutkaisten hiilivetyjen suhteen se on vähän vaikeaa.
Kysymykseni on, onko olemassa tunnettuja (tai ei niin tunnettu, mutta toimiva) oikopolku tähän, jotta säästät aikaa? Olisi hienoa, jos joku voisi jakaa ajatuksensa ja auttaa minua.
Kiitos jo etukäteen.
Kommentit
- Haluan huomauttaa, että ensimmäinen ja toinen lauseesi ovat ristiriidassa keskenään. Otetaan esimerkiksi $ \ ce {SF4} $. Meillä on kaksi 2 -elektroni-2-keskinen (2e2c) $ \ ce {SF} $ $ \ sigma $ -obligaatio ja yksi (myös 4e3c $ \ ce {F \ bond {…} S \ bond {…} F} $ -obligaatio . Meillä on myös yksi yksinäinen pari. 4e3c-joukkovelkakirjalaina on myös $ \ sigma $ -symmetrinen. Siksi meillä on kolme tai neljä $ \ sigma $ -lainaa – riippuen siitä kuinka lasket – ja siten steerinen luku neljä tai viisi. Rikki on kuitenkin hybridisoitunut $ \ mathrm {sp ^ 2} $, ts. Vain kolme kiertorataa osallistuu hybridisaatioon.
- Tämä kysymys lähetettiin ennen kuin olin oppinut d banaanisidosten ja muiden erityisten joukkovelkakirjojen käsitteestä, joissa on useita keskuksia (kuten 4e3c ja 2e3c). Siksi oletin, että kaikissa yhdisteissä steerinen luku on yhtä suuri kuin hybridisoituneiden orbitaalien määrä.
Vastaus
Lyhyt vastaus: ei.
Steerinen numero on atomin ominaisuus, ei yhdiste. Sinun on tiedettävä, mikä atomi liittyy tiettyyn atomiin, jotta tiedät sen steerisen luvun. Yksinkertaisille yhdisteille voit yleensä määrittää nämä yhteydet, koska kaava viittaa keskeiseen atomiin ja ympäröiviin ryhmiin. Hiilivetyjen ja muiden orgaanisten yhdisteiden osalta sinun on harkittava isomeeria. Kun otetaan huomioon hiilen kyky muodostaa monimutkaisia sitoutumismalleja, jopa yksinkertaiset kaavat voivat tuottaa melkoisen määrän isomeerejä, joilla on erilaiset sitoutumismallit ja steeriset numerot.
Katsotaanpa joitain esimerkkejä.
$ \ ce { C4H10} $
Tämä kaava vastaa kahta yhdistettä, joiden rakenteet näkyvät:
Tässä tapauksessa molemmissa yhdisteissä on kaikki neljä hiiliatomia, joiden steerinen määrä on 4.
ei ole aina totta, että joukko hiilivetyisomeereillä on aina sama steerinen numero kaikille hiiliatomeille tai jopa sama steeristen lukujen joukko.
$ \ ce {C4H8} $
Tämä kaava vastaa kuutta isomeeriä:
Huomaa, että neljä näissä rakenteissa on kaksi hiiliatomia, joilla on steerinen numero 4, ja kaksi hiiliatomia, joilla on steerinen numero 3. Muissa kahdessa on kaikki neljä hiiliatomia, joiden steerinen numero on 4.
Mikä tahansa menetelmä hiiliatomien steerisen lukumäärän laskemiseksi orgaaninen yhdiste käyttäen vain kaavaa epäonnistua. Sinun on tutkittava rakenne.
Vastaa
Okei … Löysin itselleni oikotien ja haluaisin jakaa tämän, jos siitä on hyötyä muille. Tätä kaavaa voidaan kuitenkin soveltaa molekyyleihin, joissa on vain yksi keskiatomi.
Näin se menee :
-
Etsi $ N = \ frac {V + M \ pm I} {2} $, missä $ V = n (\ ce {e -}) $, luku keskiatomin valenssielektronit, joka on sama kuin ryhmän numero vanhan IUPAC-järjestelmän mukaan, $ M = n (\ text {atom}) $, siihen suoraan sitoutuneiden yksiarvoisten atomien määrä ja $ I $ on positiivisten tai negatiivisten varausten määrä (vähennä se, jos varaus on positiivinen, ja lisää se, jos varaus on negatiivinen). Tämä $ N $ on steerinen luku.
-
Etsi nyt elektronien Bond-parien määrä ($ BP $), joka on yhtä suuri kuin keskustaa ympäröivien atomien määrä atomi. Tämä on kuitenkin hieman vaikeaa lajeille, kuten $ \ ce {H3BO3} $, joka on itse asiassa $ \ ce {B (OH) 3} $, kun kirjoitetaan IUPAC-menetelmän mukaisesti kirjoittamalla ensin vähemmän elektronegatiiviset atomit.
-
Etsi seuraavaksi elektronien yksinäisten parien ($ LP $) määrä, joka on yhtä suuri kuin $ N-BP $.
-
Piirrä nyt atomin rakenne käyttämällä keskiatomia, piirtämällä atomin luuranko steerisen numeron avulla ja osoittamalla sitten sidosparit ja yksinäiset parit vastaaville sidoksille / atomille.
Se on atomi, jolla on yksi keskiatomi.
Hiilivedyn osalta, vaikka muotoa ei ole mahdollista saada suoraan molekyylikaavasta, on mahdollista löytää sen rakenne ja hybridisaatio vain ja vain, jos atomin perusrakenne on annettu.
- Yhdisteelle, jolla on yksi $ \ sigma $ -sidos hiiliatomien välillä, hybridisaatio on $ sp ^ 3 $.
- Yhdelle $ \ sigma $ ja yhdelle $ \ pi $ joukkovelkakirjalaina, se on hybridisoitunut $ sp ^ 2 $, ja
- yhdelle $ \ sigma $ ja kahdelle $ \ pi $ joukkolainalle se on hybridisoitu $ sp $.
Hiilivedyille ei siis ole kaavaa, mutta pienemmille yhdisteille on kaava, jonka yksi keskiatomi .
Vastaus
Olen opettanut oppilaille samaa AbhigyanC: n pikakuvaketta, mutta ilmaisin hieman eri tavalla. Samojen symbolien käyttö:
LP = (VMI) / 2
missä
LP = Yksittäisten parien lukumäärä keskiatomissa
V = Keskiatomin tuottamien valenssielektronien lukumäärä
M = Keskiatomiin sitoutuneiden vetyjen tai halogeenien määrä
I = Lajien varaus
Se on muodollisen latauskaavan uudelleenjärjestely, ja siinä käytetään seuraavia lisähavaintoja:
- Vety muodostaa aina yksittäisiä sidoksia
- Halogeenit muodostavat yksittäisiä sidoksia, kun ne ovat perifeerisiä ( vähiten tarpeeksi hyvä yleiskemialle)
- Nettovaraus voidaan osoittaa keskiatomille, koska sallitut perifeeriset atomit eivät ota muodollisia nollattomia varauksia.
Tietysti steerinen numero on: N = M + LP
Tämän pikakuvakkeen avulla minä (ja kaikki sen hyväksyneet opiskelijat) voimme yksinkertaisesti tarkastella kaavaa ja keksiä VSEPR-ennusteen yksinkertaisella henkisellä laskennalla!