A szterikus szám megegyezik a $ \ sigma $ -kötések számával + a központi atom magányos elektronpárjainak számával. Megadja a hibridizált pályák számát.
Elég egyértelmű a kiszámítása, de a probléma itt az, hogy mindig le kell rajzolni a Lewis-struktúrát, mielőtt tényleg elérhetnénk a szterikus szám kiszámítását, majd a hibrid pályák számát és típusait. Még ez is nagyon egyszerű egy kisebb vegyületnél, még az XeF $ _6 $ -nál is, de ha összetett szénhidrogénekről van szó, ez “kicsit nehéz.”
A kérdésem az, hogy vannak-e közismert (vagy nem annyira ismert, de működő) parancsikon erre, hogy időt takarítson meg? Nagyon jó lenne, ha valaki megoszthatja ötleteit és segíthetne nekem.
Előre is köszönöm.
Megjegyzések
- Szeretném felhívni a figyelmet arra, hogy az első és a második mondat ellentmond önmaguknak. Vegyük például a $ \ ce {SF4} $ értéket. -elektron-2 központú (2e2c) $ \ ce {SF} $ $ \ sigma $ kötvény és egy (szintén 4e3c $ \ ce {F \ bond {…} S \ bond {…} F} $ kötvény . Van még egy magányos párunk. A 4e3c kötés szintén $ \ sigma $ -szimmetrikus. Ezért három vagy négy $ \ sigma $ kötvényünk van – attól függően, hogy hogyan számoljátok -, és így szterikus számuk négy vagy öt. A ként azonban $ \ mathrm {sp ^ 2} $ hibridizálják, vagyis csak három pálya vesz részt a hibridizációban.
- Ezt a kérdést még a tanulás előtt tették közzé. d a banánkötések és más speciális kötések fogalmáról, amelyekben több központ is található (például 4e3c és 2e3c). Ezért feltételeztem, hogy minden vegyületben a szterikus szám megegyezik a hibridizált pályák számával.
Válasz
Rövid válasz: nem.
A szterikus szám az atom tulajdonsága, nem pedig vegyület. Tudnia kell, hogy milyen atom kapcsolódik egy adott atomhoz, hogy ismerje a szterikus számát. Egyszerű vegyületek esetében általában meghatározhatja ezeket az összefüggéseket, mert a képlet egy központi atomra és a környező csoportokra utal. A szénhidrogének és más szerves vegyületek esetében figyelembe kell venni az izomerizmust. Tekintettel arra, hogy a szén képes bonyolult kötési mintákat kialakítani, még az egyszerű formulák is szép számmal képesek előállítani különböző kötési mintázatú és szterikus számú izomereket.
Nézzünk meg néhány példát.
$ \ ce { C4H10} $
Ez a képlet két vegyületnek felel meg a bemutatott szerkezettel:
Ebben az esetben mindkét vegyület mind a négy szénatommal rendelkezik, szterikus 4-es számmal.
nem mindig igaz, hogy a szénhidrogén izomerek mindig ugyanazzal a szterikus számmal rendelkeznek az összes szénatomra, vagy akár ugyanazokkal a szterikus számokkal.
$ \ ce {C4H8} $
Ez a képlet hat izomernek felel meg:
Vegye figyelembe, hogy négy ezeknek a szerkezeteknek két szénatomja van szterikus 4-es számmal és két szénatomjuk szterikus 3-as számmal. A másik kettő mind a négy szénatomot szterikus 4-es számmal látja el.
Bármely módszer a szerves vegyület csak a képlet alapján nem sikerül. Meg kell vizsgálnia a szerkezetet.
Válasz
Rendben … Találtam magamnak egy parancsikont, és szeretném megosztani ezt, ha másoknak is hasznos lehet. Ez a képlet azonban olyan molekulákra alkalmazható, amelyek csak egy központi atomot tartalmaznak.
Így halad :
-
Keresse meg $ N = \ frac {V + M \ pm I} {2} $, ahol $ V = n (\ ce {e -}) $, a számot a központi atom vegyértékelektronjainak értéke, amely megegyezik a régi IUPAC rendszer szerinti csoportszámmal, $ M = n (\ text {atom}) $, a hozzá közvetlenül kötődő egyértékű atomok száma, és $ I $ a pozitív vagy negatív töltések száma (vonja le, ha a töltés pozitív, és adja hozzá, ha a töltés negatív). Ez a $ N $ a szterikus szám.
-
Most keresse meg az elektron kötvénypárok ($ BP $) számát, amely megegyezik a központi egységet körülvevő atomok számával. atom. Ez azonban kissé nehéz egy olyan faj esetében, mint a $ \ ce {H3BO3} $, ami valójában $ \ ce {B (OH) 3} $, ha azt az IUPAC-módszer szerint írják, hogy először írják le a kevésbé elektronegatív atomokat.
-
Ezután keresse meg az Lone Pairs ($ LP $) elektronok számát, amely megegyezik a $ N-BP $ értékkel.
-
Most rajzold meg az atom szerkezetét a központi atom felhasználásával, a szterikus szám felhasználásával rajzold meg az atom csontvázát, majd rendeld hozzá a kötéspárokat és a Lone párokat a megfelelő kötésekhez / atomokhoz.
Ez egyetlen központi atomú atomra vonatkozik.
Most egy szénhidrogén esetében, bár az alakot nem lehet közvetlenül megkapni a molekulaképletből, mégis meg lehet találni annak szerkezetét és hibridizációját, ha az atom alapvető szerkezete biztosított.
- Egy olyan vegyület esetében, amelynek egyetlen $ \ sigma $ kötése van a szénatomok között, a hibridizáció $ sp ^ 3 $.
- Egy $ \ sigma $ és egy $ \ esetén pi $ kötvény, ez $ sp ^ 2 $ hibridizált, és
- egy $ \ sigma $ és két $ \ pi $ kötvény esetében ez $ sp $ hibridizált.
Tehát lényegében a szénhidrogénekre nincs képlet, de a kisebb vegyületekre egy egyetlen központi atom .
Válasz
Én ugyanolyan AbhigyanC parancsikont tanítottam a hallgatóimnak, de kicsit másképp fejeztem ki. Ugyanazokat a szimbólumokat használja:
LP = (VMI) / 2
ahol
LP = Magányos párok száma a központi atomon
V = A központi atom által hozott vegyérték elektronok száma
M = A központi atomhoz kötött hidrogének vagy halogének száma
I = A faj töltése
Ez a formális töltési képlet átrendeződése, és a következő további megfigyeléseket használja:
- A hidrogén mindig egyszeres kötéseket hoz létre
- A halogének egyszeres kötéseket hoznak létre, amikor perifériásak ( legkevésbé elég az általános kémiához)
- A nettó töltés hozzárendelhető a központi atomhoz, mert a megengedett perifériás atomok nem vesznek fel nem nulla formális töltéseket
szterikus szám: N = M + LP
Ez a parancsikon lehetővé teszi számomra (és bármelyik hallgatónak, aki elfogadja), hogy egyszerűen megnézzek egy képletet, és egyszerű mentális számítással előállíthassam a VSEPR előrejelzését!