입체 수는 $ \ sigma $ -bonds의 수 + 중심 원자에있는 고독한 전자 쌍의 수와 같습니다. 교잡 궤도의 수를 알려줍니다.
계산하는 것은 매우 간단하지만 여기서 문제는 실제로 입체 수를 계산하기 전에 항상 루이스 구조를 그려야한다는 것입니다. 그리고 하이브리드 궤도의 수와 유형. XeF $ _6 $처럼 더 작은 화합물의 경우에도 매우 간단하지만 복잡한 탄화수소의 경우 “약간 어렵습니다.
제 질문은 잘 알려진 (또는 잘 알려져 있지는 않지만 작업 중)이 작업의 지름길로 시간을 절약 할 수 있나요? 누구든지 아이디어를 공유하고 저를 도울 수 있다면 좋을 것입니다.
미리 감사합니다.
댓글
- 첫 번째 문장과 두 번째 문장이 서로 모순된다는 점을 지적하고 싶습니다. 예를 들어 $ \ ce {SF4} $. -electron-2-centre (2e2c) $ \ ce {SF} $ $ \ sigma $ 채권 및 하나 (또한 4e3c $ \ ce {F \ bond {…} S \ bond {…} F} $ 채권 . 또한 하나의 추가 론 페어가 있습니다. 4e3c 본드는 또한 $ \ sigma $-대칭입니다. 따라서 우리는 3 개 또는 4 개의 $ \ sigma $ 본드를 보유하고 있습니다 (어떻게 계산 하느냐에 따라). 따라서 입체 수는 4 개 또는 5 개입니다. 그러나 유황은 $ \ mathrm {sp ^ 2} $ 혼성화됩니다. 즉, 3 개의 궤도 만 혼성화에 참여합니다.
- 이 질문은 제가 배우기 전에 게시되었습니다. d. 바나나 결합 및 기타 특수 결합의 개념에 대해 설명합니다 (예 : 4e3c 및 2e3c). 따라서 모든 화합물에서 입체 수는 하이브리드 궤도의 수와 같다고 가정했습니다.
답변
간단한 답변 : 아니요.
입체 숫자는 화합물이 아니라 원자의 속성입니다. 입체 번호를 알기 위해서는 원자가 주어진 원자에 연결된 것을 알아야합니다. 간단한 화합물의 경우 공식이 중심 원자와 주변 그룹을 제안하기 때문에 일반적으로 이러한 연결을 결정할 수 있습니다. 탄화수소 및 기타 유기 화합물의 경우 이성질체를 고려해야합니다. 복잡한 결합 패턴을 형성하는 탄소의 능력을 감안할 때, 단순한 공식조차도 결합 패턴과 입체 번호가 다른 상당한 수의 이성질체를 생성 할 수 있습니다.
몇 가지 예를 살펴 보겠습니다.
$ \ ce { C4H10} $
이 공식은 다음과 같은 구조의 두 화합물에 해당합니다.
이 경우 두 화합물 모두 입체 번호가 4 인 4 개의 탄소 원자를 모두 가지고 있습니다.
탄화수소 이성질체는 모든 탄소 원자에 대해 항상 동일한 입체 번호를 갖거나 동일한 입체 번호 세트를 갖습니다.
$ \ ce {C4H8} $
이 공식은 다음 6 개의 이성질체에 해당합니다.
이 구조는 입체 번호 4를 가진 2 개의 탄소 원자와 입체 번호 3을 가진 2 개의 탄소 원자를 가지고 있습니다. 다른 2 개는 입체 번호 4를 가진 4 개의 탄소 원자를 모두 가지고 있습니다.
안에서 탄소 원자의 입체 수를 계산하는 모든 방법 공식을 사용하는 유기 화합물은 불합격. 구조를 조사해야합니다.
답변
좋습니다… 바로 가기를 찾았으며 다른 사람에게 유용 할 경우이를 공유하고 싶습니다. 그러나이 공식은 하나 중심 원자 만있는 분자에 적용 할 수 있습니다.
방법은 다음과 같습니다. :
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$ N = \ frac {V + M \ pm I} {2} $, 여기서 $ V = n (\ ce {e-}) $, 숫자 중앙 원자의 원자가 전자의 수는 구 IUPAC 시스템에 따른 그룹 번호와 동일합니다. $ M = n (\ text {atom}) $, 직접 결합 된 1가 원자의 수, $ I $는 존재하는 양전하 또는 음전하의 수입니다 (전하가 양수이면 빼고 전하가 음수이면 더합니다). 이 $ N $가 입체 수입니다.
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이제 전자의 결합 쌍 ($ BP $) 수를 찾으십시오. 이는 중심을 둘러싼 원자의 수와 같습니다. 원자. 그러나 이것은 $ \ ce {H3BO3} $와 같은 종의 경우 약간 어렵습니다. 실제로는 $ \ ce {B (OH) 3} $입니다. IUPAC 방법에 따라 전기 음성이 낮은 원자를 먼저 쓰는 방식으로 작성하면됩니다.
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다음으로 $ N-BP $에 해당하는 전자의 론 페어 ($ LP $) 수를 찾습니다.
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이제, 중심 원자를 사용하여 원자의 구조를 그리고 입체 번호를 사용하여 원자의 골격을 그린 다음 결합 쌍과 론 쌍을 각각의 결합 / 원자에 할당합니다.
그것은 하나의 중심 원자를 가진 원자를위한 것입니다.
이제 탄화수소의 경우 분자식에서 직접 모양을 얻을 수는 없지만 원자의 기본 구조가 제공되는 경우에만 구조와 혼성화를 찾을 수 있습니다.
- 탄소 원자 사이에 단일 $ \ sigma $ 결합이있는 화합물의 경우 혼성화는 $ sp ^ 3 $입니다.
- $ \ sigma $ 1 개와 $ \ pi $ 본드는 $ sp ^ 2 $ 혼성화되고
- 1 개의 $ \ sigma $ 및 두 개의 $ \ pi $ 본드의 경우 $ sp $ 혼성화됩니다.
본질적으로 탄화수소에 대한 공식은 없지만 단일 중심 원자 를 갖는 더 작은 화합물에 대한 공식이 있습니다. div> 전용입니다.
Answer
저는 AbhigyanC에서 동일한 단축키를 학생들에게 가르치고 있지만 약간 다르게 표현했습니다. 동일한 기호 사용 :
LP = (VMI) / 2
여기서
LP = 중심 원자의 고독 쌍 수
V = 중심 원자에 의해 가져온 원자가 전자 수
M = 중심 원자에 결합 된 수소 또는 할로겐 수
I = 종의 전하
이것은 공식 전하 공식의 재배치이며 다음과 같은 추가 관찰을 사용합니다.
- 수소는 항상 단일 결합을 만듭니다.
- 할로겐은 주변에있을 때 단일 결합을 만듭니다 ( 일반 화학에 가장 적합하지 않음)
- 허용 된 주변 원자가 0이 아닌 형식 전하를 취하지 않기 때문에 순 전하는 중앙 원자에 할당 될 수 있습니다.
물론 입체 숫자는 다음과 같습니다. N = M + LP
이 단축키를 사용하면 저 (및이를 채택한 모든 학생)가 단순히 공식을보고 간단한 정신 계산으로 VSEPR 예측을 내놓을 수 있습니다!