Le nombre stérique est égal au nombre de $ \ sigma $ -bonds + le nombre de paires délectrons isolées sur latome central. Cela nous donne le nombre dorbitales hybridées.
Il est assez simple de le calculer, mais le problème ici est quil faut toujours dessiner la structure de Lewis avant de pouvoir réellement calculer le nombre stérique, puis le nombre et les types dorbitales hybrides. Même cela est assez simple pour un composé plus petit, même comme XeF $ _6 $, mais quand il sagit dhydrocarbures complexes, cest un peu difficile.
Ma question est la suivante: y a-t-il un (ou pas si connu, mais qui fonctionne) pour faire cela, afin de gagner du temps? Ce serait formidable si quelquun pouvait partager ses idées et maider.
Merci davance.
Commentaires
- Je tiens à préciser que vos première et deuxième phrases se contredisent. Prenons par exemple $ \ ce {SF4} $. Nous avons deux 2 -electron-2-center (2e2c) $ \ ce {SF} $ $ \ sigma $ et une (aussi 4e3c $ \ ce {F \ bond {…} S \ bond {…} F} $ bond . Nous avons aussi une paire solitaire supplémentaire. La liaison 4e3c est également symétrique $ \ sigma $. Par conséquent, nous avons trois ou quatre liaisons $ \ sigma $ – selon la façon dont vous comptez – et donc un nombre stérique de quatre ou cinq. Cependant, le soufre est $ \ mathrm {sp ^ 2} $ hybridé, cest-à-dire que seules trois orbitales participent à lhybridation.
- Cette question a été posée avant que jaie appris d à propos du concept de liaisons banane et dautres liaisons spéciales, dans lesquelles plusieurs centres sont présents (tels que 4e3c et 2e3c). Par conséquent, jai supposé que dans tous les composés, le nombre stérique était égal au nombre dorbitales hybridées.
Réponse
Réponse courte: non.
Le nombre stérique est une propriété dun atome, pas un composé. Vous devez savoir ce quest un atome connecté à un atome donné pour connaître son nombre stérique. Pour les composés simples, vous pouvez généralement déterminer ces connexions car la formule suggère un atome central et des groupes environnants. Pour les hydrocarbures et autres composés organiques, vous devez tenir compte de lisomérie. Étant donné la capacité du carbone à former des motifs de liaison compliqués, même des formules simples peuvent produire un bon nombre disomères avec différents motifs de liaison et nombres stériques.
Regardons quelques exemples.
$ \ ce { C4H10} $
Cette formule correspond à deux composés avec les structures indiquées:
Dans ce cas, les deux composés ont les quatre atomes de carbone avec un nombre stérique de 4.
il nest pas toujours vrai quun ensemble de les isomères dhydrocarbures auront toujours le même nombre stérique pour tous les atomes de carbone ou même le même ensemble de nombres stériques.
$ \ ce {C4H8} $
Cette formule correspond à six isomères:
Notez que quatre des ces structures ont deux atomes de carbone avec le nombre stérique 4 et deux atomes de carbone avec le nombre stérique 3. Les deux autres ont les quatre atomes de carbone avec le nombre stérique 4.
Toute méthode pour calculer le nombre stérique des atomes de carbone dans un composé organique en utilisant uniquement la formule échouer. Vous devez examiner la structure.
Réponse
Daccord… Je me suis trouvé un raccourci, et jaimerais le partager au cas où il serait utile pour dautres. Cependant, cette formule est applicable aux molécules avec seulement un atome central.
Voici comment ça se passe :
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Trouvez $ N = \ frac {V + M \ pm I} {2} $, où $ V = n (\ ce {e -}) $, le nombre délectrons de valence de latome central, qui est égal au numéro de groupe selon lancien système IUPAC, $ M = n (\ text {atom}) $, le nombre datomes monovalents directement liés à celui-ci, et $ I $ est le nombre de charges positives ou négatives présentes (soustrayez-le si la charge est positive et ajoutez-la si la charge est négative). Ce $ N $ est le nombre stérique.
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Maintenant, trouvez le nombre de paires de liaisons ($ BP $) délectrons, qui est égal au nombre datomes entourant le centre atome. Cependant, cest un peu difficile pour une espèce comme $ \ ce {H3BO3} $, qui est en fait $ \ ce {B (OH) 3} $, lorsquelle est écrite selon la méthode IUPAC décrire dabord les atomes les moins électronégatifs. p>
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Ensuite, trouvez le nombre de paires solitaires ($ LP $) délectrons, qui est égal à $ N-BP $.
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Maintenant, dessinez la structure de latome, en utilisant latome central, en dessinant le squelette de latome en utilisant le nombre stérique, puis en attribuant les paires de liaisons et les paires solitaires aux liaisons / atomes respectifs.
Cest pour un atome avec un seul atome central.
Maintenant, pour un Hydrocarbure, bien quil ne soit pas possible dobtenir la forme directement à partir de la formule moléculaire, il est possible de trouver sa structure et son hybridation si et seulement si la structure de base de latome est fournie.
- Pour un composé avec une seule liaison $ \ sigma $ entre les atomes de carbone, lhybridation est $ sp ^ 3 $
- Pour un $ \ sigma $ et un $ \ pi $ bond, cest $ sp ^ 2 $ hybridé, et
- Pour une $ \ sigma $ et deux $ \ pi $ liens, cest $ sp $ hybridé.
Donc, essentiellement, il ny a pas de formule pour les hydrocarbures, mais il existe une formule pour les composés plus petits, avec un atome central unique uniquement.
Réponse
Jai enseigné à mes élèves le même raccourci par AbhigyanC, mais exprimé un peu différemment. En utilisant les mêmes symboles:
LP = (VMI) / 2
où
LP = Nombre de paires isolées sur latome central
V = Nb délectrons de valence apportés par latome central
M = Nb dhydrogènes ou dhalogènes liés à latome central
I = Charge de lespèce
Il sagit dun réarrangement de la formule de charge formelle, et utilise les observations supplémentaires suivantes:
- Lhydrogène crée toujours des liaisons simples
- Les halogènes font des liaisons simples quand ils sont périphériques (à la moins bonne pour la chimie générale)
- La charge nette peut être attribuée à latome central car les atomes périphériques autorisés ne prennent pas de charges formelles non nulles
Bien sûr, le le nombre stérique est: N = M + LP
Ce raccourci me permet (ainsi quà tout étudiant qui ladopte) de simplement regarder une formule et de proposer la prédiction VSEPR avec un simple calcul mental!