Många online-referenser säger att $ \ ce {SCN -} $ har två resonansstrukturer: 
Jag undrar varför den här strukturen inte också är möjlig?
Jag förväntar mig att struktur 3 är sällsynt på grund av de höga formella avgifterna, men det borde inte vara inkluderas som en möjlig resonansstruktur?
Dessutom är det oenighet om huruvida struktur 1 eller struktur 2 är vanligare. Jag förväntar mig att struktur 2 är vanligare eftersom den negativa laddningen är på den mer elektronegativa N-atomen detta kalkylblad säger dock att struktur 1 är vanligare. Å andra sidan den här videon säger att struktur 2 är vanligare. Vilken ska den vara?
Kommentarer
- Vad menar du min " vanligare "?
Svar
Först måste jag notera felaktig användning av termerna vanligt och sällsynt eftersom vi inte ska svara på vilken struktur som oftast förekommer. Jag anser att detta beror på inte noggrant utvalda ord.
Vi måste förutsäga vilken av ovanstående skisserade begränsningsstruktur som är den mer stabila eller exakt den viktigaste viktiga en, t.ex. att komma in i den molekylära banan med högre vikt.
Den du föreslog är verkligen möjlig och du vet också varför inte den största bidragsgivaren, och till och med inte en större.
Vanligtvis görs, som du sa, att urskilja mellan strukturer med en formell laddning genom att placera den enligt elementens elektronegativitet.
I vårt fall pekar denna regel på struktur 2, med negativ laddning på kväve.
Men när vi undersöker energin i motsvarande bindningar noterar vi att 2 är en kumulen, som inte är en särskilt stabil konfiguration runt en kolatom.
Motsatt i 1, uppnås en stabil CN-trippelbindning, varvid den stora svavelatomen fortfarande kan sprida elektrontätheten över sig själv.
Vi står därför inför ett ärende där det inte är så lätt att svara på, och jag måste själv tvivla.
Som ett faktum kommer jag ihåg att 1 verkligen är bidragsgivare. I SCN-anjon är den negativa laddningen cirka 50% på svavel och 30% på kvävesidan. Men på värdena kan jag ha fel.
Svar
Jag utförde en snabb beräkning på teorinivån DF-BP86 / def2-SVP och analyserade den med Natural Resonance Teori (från Natural Bond Orbital Theory). Detta resulterar i följande viktiga bidrag till denna vågfunktion: $$ \ left [\ underset {(1)} {\ overset {67.49 \%} {\ ce {^ – SC # N}}} \ ce {< – >} \ underset {(2)} {\ overset {21.25 \%} {\ ce {S = C = N ^ -} }} \ right] $$
Den tredje bidragsgivaren är en konstig struktur med en ”långdistansbindning” mellan svavlet och kvävet med 7,22 $ \% $. Alla andra bidrag försummas / kasseras.
Även om din struktur 3 verkligen är en giltig bidragsgivare, kommer dess faktiska bidrag att vara mycket litet. Tvingar programmet att använda det som en struktur, det resulterade i ett fel, eftersom det inte kunde matcha orbitalerna till den strukturen. Anledningen till det är troligt att överlappningen mellan svavlet och kolet är för dålig för att faktiskt kunna anses vara en bra bidragsgivare. Detta skulle också förklara det mindre bidraget från den andra strukturen.
Här är de lokaliserade (enligt NBO) molekylära orbitaler:
(Färgkod: blå / orange – upptagen molekylär orbital [Lewis]; röd / gul – virtuell molekylär orbital [oupptäckt, icke-Lewis])
Det totala bidraget i form av atomorbitaler till ovanstående:
(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%)
På terminologin. Alchimista förklarade redan det mesta av detta, men jag kan inte betona tillräckligt: Det finns inget sådant som en mest stabil resonansstruktur. Därför när du säger gemensam menar du förmodligen ett stort bidrag till vågfunktionen, och när du säger sällsynt, du betyder förmodligen lite bidrag. Ingen av resonansstrukturerna kan vara oberoende av varandra, eftersom de alla är hypotetiska.
Läs mer om det här: Vad är resonans och är resonansstrukturer verkliga?