Det steriske tallet er lik antall $ \ sigma $ -obligasjoner + antall ensomme elektronpar på sentralatomet. Det gir oss antall hybridiserte orbitaler.
Det er ganske rett frem å beregne det, men problemet her er at man alltid må tegne Lewis-strukturen før man faktisk kan komme til å beregne sterktallet, og deretter antall og typer hybridorbitaler. Selv det er ganske enkelt for en mindre forbindelse, selv som XeF $ _6 $, men når det gjelder komplekse hydrokarboner, er det litt vanskelig.
Mitt spørsmål er at det er noe kjent (eller ikke så kjent, men arbeider) snarvei til å gjøre dette, for å spare tid? Det ville være flott om noen kunne dele ideene sine og hjelpe meg.
Takk på forhånd.
Kommentarer
- Jeg vil gjerne påpeke at første og andre setninger er i strid med seg selv. Ta for eksempel $ \ ce {SF4} $. Vi har to 2 -elektron-2-sentrum (2e2c) $ \ ce {SF} $ $ \ sigma $ obligasjoner og en (også 4e3c $ \ ce {F \ obligasjon {…} S \ obligasjon {…} F} $ obligasjon Vi har også ett ekstra ensomt par. 4e3c-obligasjonen er også $ \ sigma $ -symmetrisk. Derfor har vi tre eller fire $ \ sigma $ obligasjoner – avhengig av hvordan du teller – og dermed et sterkt antall på fire eller fem. Imidlertid er svovel $ \ mathrm {sp ^ 2} $ hybridisert, dvs. bare tre orbitaler deltar i hybridisering.
- Dette spørsmålet ble lagt ut før jeg hadde lært d om begrepet bananbindinger og andre spesielle bindinger der flere sentre er til stede (for eksempel 4e3c og 2e3c). Derfor antok jeg at sterisk antall i alle forbindelser er lik antall hybridiserte orbitaler.
Svar
Kort svar: nei.
Det steriske tallet er en egenskap for et atom, ikke en forbindelse. Du må vite hva et atom som er koblet til et gitt atom for å kjenne dets steriske nummer. For enkle forbindelser kan du vanligvis bestemme disse forbindelsene fordi formelen antyder et sentralt atom og omkringliggende grupper. For hydrokarboner og andre organiske forbindelser, må du vurdere isomerisme. Gitt karbonens evne til å danne kompliserte bindingsmønstre, kan til og med enkle formler produsere et ganske stort antall isomerer med forskjellige bindingsmønstre og steriske tall.
La oss se på noen eksempler.
$ \ ce { C4H10} $
Denne formelen tilsvarer to forbindelser med strukturene vist:
I dette tilfellet har begge forbindelser alle fire karbonatomer med sterkt antall 4.
det er ikke alltid sant at et sett med hydrokarbonisomerer vil alltid ha samme sterktall for alle karbonatomer eller til og med samme sett med steriske tall.
$ \ ce {C4H8} $
Denne formelen tilsvarer seks isomerer:
Merk at fire av disse strukturene har to karbonatomer med sterkt nummer 4 og to karbonatomer med sterkt nummer 3. De to andre har alle fire karbonatomer med sterkt tall 4.
Enhver metode for å beregne sterkt antall karbonatomer i en organisk forbindelse med bare formelen vil mislykkes. Du må undersøke strukturen.
Svar
Greit… Jeg fant meg selv en snarvei, og vil gjerne dele dette i tilfelle det er nyttig for andre. Denne formelen gjelder imidlertid for molekyler med bare ett sentralt atom.
Slik går det :
-
Finn $ N = \ frac {V + M \ pm I} {2} $, hvor $ V = n (\ ce {e -}) $, tallet av valenselektroner av sentralt atom, som er lik gruppetallet i henhold til det gamle IUPAC-systemet, $ M = n (\ text {atom}) $, antall monovalente atomer direkte bundet til det, og $ I $ er antall positive eller negative ladninger til stede (trekk den hvis ladningen er positiv, og legg den til hvis ladningen er negativ). Denne $ N $ er det steriske tallet.
-
Finn nå antall obligasjonspar ($ BP $) elektroner, som er lik antall atomer som omgir det sentrale atom. Dette er imidlertid litt vanskelig for en art som $ \ ce {H3BO3} $, som faktisk er $ \ ce {B (OH) 3} $, når den skrives i henhold til IUPAC-metoden for å skrive de mindre elektronegative atomer først.
-
Finn deretter antall Lone Pairs ($ LP $) elektroner, som er lik $ N-BP $.
-
Nå tegner du strukturen til atomet, ved hjelp av det sentrale atomet, tegner atomets skjelett ved bruk av det steriske tallet, og tilordner deretter bindingsparene og ensomme par til de respektive bindinger / atomer. >
Det er for et atom med et enkelt sentralt atom.
Nå, for et hydrokarbon, selv om det ikke er mulig å få formen direkte fra molekylformelen, er det mulig å finne dets struktur og hybridisering hvis og bare hvis den grunnleggende strukturen til atomet er gitt.
- For en forbindelse med en enkelt $ \ sigma $ binding mellom karbonatomer, er hybridiseringen $ sp ^ 3 $
- For en $ \ sigma $ og en $ \ pi $ obligasjon er det $ sp ^ 2 $ hybridisert, og
- For en $ \ sigma $ og to $ \ pi $ obligasjoner er den $ sp $ hybridisert.
Så i det vesentlige er det ingen formel for hydrokarboner, men det er en formel for mindre forbindelser, med et enkelt sentralt atom bare div.
Svar
Jeg har lært elevene mine samme snarvei av AbhigyanC, men uttrykt litt annerledes. Ved å bruke de samme symbolene:
LP = (VMI) / 2
hvor
LP = Antall ensomme par på sentralt atom
V = Antall valenselektroner brakt av sentralt atom
M = Antall hydrogener eller halogener bundet til det sentrale atomet
I = Lading av arten
Det er en omlegging av formell ladningsformel, og bruker følgende tilleggsobservasjoner:
- Hydrogen lager alltid enkeltbindinger
- Halogener lager enkeltbindinger når de er perifere (ved minst god nok for generell kjemi)
- Nettoladningen kan tildeles det sentrale atomet fordi de tillatte perifere atomer ikke tar på seg ikke-null formelle ladninger
Selvfølgelig sterkt nummer er: N = M + LP
Denne snarveien lar meg (og enhver student som adopterer den) bare se på en formel og komme med VSEPR-spådommen med en enkel mentalberegning!