Numerosi riferimenti online dicono che $ \ ce {SCN -} $ ha due strutture di risonanza: 
Mi chiedo perché anche questa struttura non sia possibile?
Mi aspetto che la struttura 3 sia rara a causa degli alti costi formali, ma non dovrebbe essere inclusa come una possibile struttura di risonanza?
Inoltre, cè disaccordo sul fatto che la struttura 1 o la struttura 2 sia più comune. Mi aspetto che la struttura 2 sia più comune perché la carica negativa è sullatomo N più elettronegativo . Tuttavia, questo foglio di lavoro dice che la struttura 1 è più comune. Daltra parte, questo video dice che la struttura 2 è più comune. Quale dovrebbe essere?
Commenti
- Cosa intendi con il mio " più comune "?
Risposta
Per prima cosa devo notare luso improprio dei termini comune e raro in quanto non dobbiamo rispondere a quale struttura ricorre più frequentemente. Lo considero dovuto a parole non scelte con cura.
Dobbiamo prevedere quale delle strutture limitanti abbozzate sopra è la più stabile o, precisamente, la più importante , ad es. quello che entra nellorbitale molecolare con un peso maggiore.
Quello che hai proposto è effettivamente possibile e sai anche perché non è il principale contributore, e nemmeno il principale.
Di solito, come hai detto, il discernimento tra strutture con una carica formale viene fatto posizionandola secondo lelettronegatività degli elementi.
Nel nostro caso questa regola punta alla struttura 2, con la carica negativa sullazoto.
Tuttavia, esaminando lenergia dei legami corrispondenti notiamo che 2 è un cumulene, che non è una configurazione particolarmente stabile attorno a un atomo di carbonio.
Opposto in 1, si ottiene un triplo legame CN stabile, con il grande atomo di zolfo ancora in grado di diffondere la densità elettronica su se stesso.
Siamo quindi di fronte a un caso in cui non è molto facile rispondere, e io stesso dovrò dubitare.
In realtà, ricordo che 1 è davvero il maggiore collaboratore. Nellanione SCN la carica negativa è di circa il 50% sullo zolfo e il 30% sul lato dellazoto. Ma sui valori posso sbagliarmi.
Risposta
Ho eseguito un rapido calcolo sul livello di teoria DF-BP86 / def2-SVP e lho analizzato con Natural Resonance Teoria (dalla teoria orbitale del legame naturale). Ciò si traduce nei seguenti principali contributi a questa funzione donda: $$ \ left [\ underset {(1)} {\ overset {67.49 \%} {\ ce {^ – SC # N}}} \ ce {< – >} \ underset {(2)} {\ overset {21.25 \%} {\ ce {S = C = N ^ -} }} \ right] $$
Il terzo contributore è una strana struttura con un “legame a lunga distanza” tra lo zolfo e lazoto con $ 7,22 \% $. Tutti gli altri contributi vengono trascurati / scartati.
Sebbene la tua struttura 3 sia effettivamente un valido contributore, il suo contributo effettivo sarà molto piccolo. Costringendo il programma a usarlo come struttura, si è verificato un errore, poiché non è stato possibile abbinare gli orbitali a quella struttura. La ragione di ciò è probabilmente che la sovrapposizione tra lo zolfo e il carbonio è troppo scarsa per essere effettivamente considerata un buon contributore. Questo spiegherebbe anche il contributo minore della seconda struttura.
Ecco gli orbitali molecolari localizzati (secondo NBO):
(codice colore: blu / arancione – orbitale molecolare occupato [Lewis]; rosso / giallo – orbitale molecolare virtuale [unorccupied, non-Lewis])
I contributi totali in termini di orbitali atomici a quanto sopra:
(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%)
Sulla terminologia. Alchimista ha già spiegato la maggior parte di questo, tuttavia, non posso sottolineare abbastanza: Non esiste una struttura di risonanza più stabile. Quindi quando dici comune, probabilmente intendi un grande contributo alla funzione donda, e quando dici raro, probabilmente significa poco contributo. Nessuna delle strutture di risonanza può essere indipendente luna dallaltra, poiché sono tutte ipotetiche.
Si prega di leggere di più su questo qui: Cosè la risonanza e le strutture di risonanza sono reali?