Numărul steric este egal cu numărul de $ \ sigma $ -bonds + numărul de perechi izolate de electroni de pe atomul central. Ne oferă numărul de orbitali hibridizați.
Este destul de simplu să o calculăm, dar problema este că trebuie întotdeauna să desenăm structura Lewis înainte de a ajunge la calcularea numărului steric, și apoi numărul și tipurile de orbitali hibrizi. Chiar și asta este destul de simplu pentru un compus mai mic, chiar și ca XeF $ _6 $, dar când vine vorba de hidrocarburi complexe, „este puțin dificil.
Întrebarea mea este că există vreunul dintre cele mai cunoscute (sau nu atât de cunoscută, dar funcțională) comandă rapidă pentru a face acest lucru, astfel încât să economisești timp? Ar fi minunat dacă cineva ar putea să ne împărtășească ideile și să mă ajute.
Vă mulțumim anticipat.
Comentarii
- Aș dori să subliniez că prima și a doua propoziție se contrazic. Luați de exemplu $ \ ce {SF4} $. Avem două 2 -electron-2-center (2e2c) $ \ ce {SF} $ $ \ sigma $ obligațiuni și una (de asemenea 4e3c $ \ ce {F \ bond {…} S \ bond {…} F} $ bond Avem, de asemenea, o pereche singură suplimentară. Legătura 4e3c este, de asemenea, $ \ sigma $ -simetrică. Prin urmare, avem trei sau patru obligațiuni $ \ sigma $ – în funcție de modul în care numărați – și astfel un număr steric de patru sau cinci. Cu toate acestea, sulful este hibridizat de $ \ mathrm {sp ^ 2} $, adică doar trei orbitali iau parte la hibridizare.
- Această întrebare a fost postată înainte să învăț d despre conceptul de obligațiuni banane și alte obligațiuni speciale, în care sunt prezenți mai mulți centri (cum ar fi 4e3c și 2e3c). Prin urmare, am presupus că în toți compușii, numărul steric este egal cu numărul orbitalilor hibridizați.
Răspuns
Răspuns scurt: nu.
Numărul steric este o proprietate a unui atom, nu un compus. Trebuie să știți ce s-a conectat un atom la un atom dat pentru a cunoaște numărul său steric. Pentru compușii simpli, puteți determina de obicei aceste conexiuni, deoarece formula sugerează un atom central și grupuri înconjurătoare. Pentru hidrocarburi și alți compuși organici, trebuie să luați în considerare izomerismul. Având în vedere capacitatea carbonului de a forma modele complicate de legare, chiar și formulele simple pot produce un număr destul de mare de izomeri cu diferite modele de legare și numere sterice.
Să vedem câteva exemple.
$ \ ce { C4H10} $
Această formulă corespunde a doi compuși cu structurile afișate:
În acest caz, ambii compuși au toți cei patru atomi de carbon cu număr steric de 4.
nu este întotdeauna adevărat că un set de izomerii hidrocarburilor vor avea întotdeauna același număr steric pentru toți atomii de carbon sau chiar același set de numere sterice.
$ \ ce {C4H8} $
Această formulă corespunde cu șase izomeri:
Rețineți că patru dintre aceste structuri au doi atomi de carbon cu numărul steric 4 și doi atomi de carbon cu numărul steric 3. Celelalte două au toți cei patru atomi de carbon cu numărul steric 4.
Orice metodă de calcul al numărului steric pentru atomii de carbon într-un compus organic folosind doar formula eșua. Trebuie să examinați structura.
Răspuns
Bine … Am găsit o comandă rapidă și aș dori să împărtășesc acest lucru în cazul în care este util pentru alții. Cu toate acestea, această formulă este aplicabilă moleculelor cu numai un atom central.
Iată cum merge :
-
Găsiți $ N = \ frac {V + M \ pm I} {2} $, unde $ V = n (\ ce {e -}) $, numărul de electroni de valență ai atomului central, care este egal cu numărul grupului conform vechiului sistem IUPAC, $ M = n (\ text {atom}) $, numărul de atomi monovalenți legați direct de acesta și $ I $ este numărul de sarcini pozitive sau negative prezente (scădeți-l dacă sarcina este pozitivă și adăugați-o dacă sarcina este negativă). Acest $ N $ este numărul steric.
-
Acum, găsiți numărul de perechi de legături ($ BP $) de electroni, care este egal cu numărul de atomi care înconjoară centrul atom. Cu toate acestea, acest lucru este puțin dificil pentru o specie precum $ \ ce {H3BO3} $, care este de fapt $ \ ce {B (OH) 3} $, atunci când este scrisă conform metodei IUPAC de scriere a atomilor mai puțin electronegativi mai întâi.
-
Apoi, găsiți numărul de perechi Lone ($ LP $) de electroni, care este egal cu $ N-BP $.
-
Acum, desenați structura atomului, folosind atomul central, desenați scheletul atomului folosind numărul steric și apoi atribuiți perechile de legături și perechi Lone la legăturile / atomii respectivi.
Asta este pentru un atom cu un singur atom central.
Acum, pentru o hidrocarbură, deși nu este posibil să se obțină forma direct din formula moleculară, este posibil să-i găsim structura și hibridizarea dacă și numai dacă este furnizată structura de bază a atomului.
- Pentru un compus cu o singură legătură $ \ sigma $ între atomii de carbon, hibridizarea este $ sp ^ 3 $
- Pentru un $ \ sigma $ și un $ \ pi $ bond, este $ sp ^ 2 $ hibridizat și
- Pentru o obligațiune $ \ sigma $ și două $ \ pi $, este $ sp $ hibridizat.
Deci, în esență, nu există o formulă pentru hidrocarburi, dar există o formulă pentru compuși mai mici, cu un atom central unic numai div.
Răspuns
Le-am învățat pe elevii mei aceeași comandă rapidă de la AbhigyanC, dar s-a exprimat puțin diferit. Folosind aceleași simboluri:
LP = (VMI) / 2
unde
LP = Nr. De perechi solitare pe atomul central
V = Nr. Electroni de valență aduși de atomul central
M = Nr. De hidrogeni sau halogeni legați de atomul central
I = Încărcarea speciei
Este o rearanjare a formulei de încărcare formală și folosește următoarele observații suplimentare:
- Hidrogenul face întotdeauna legături simple
- Halogenii fac legături simple atunci când sunt periferice (la cel puțin suficient de bun pentru chimia generală)
- Sarcina netă poate fi atribuită atomului central deoarece atomii periferici permiși nu iau sarcini formale diferite de zero
Desigur numărul steric este: N = M + LP
Această comandă rapidă îmi permite (și oricărui student care o adoptă) să privim pur și simplu o formulă și să venim cu predicția VSEPR cu un calcul mental simplu!