Kysymys:
Kuinka yhdisteet, kuten XeO4, voivat muodostaa tetraedrisiä rakenteita huolimatta kaksoissidoksista?
RobChem
2014-11-22 02:13:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ksenonitetroksidi on tetraedrinen, vaikka sillä on kaksoissidoksia. Onko se jotain tekemistä $ d $ kiertoradan kanssa? Myös rikkitrioksidi (trigonaalinen tasomainen, jossa on kolme kaksoissidosta, mutta rikki on hypervalentti). Onko mahdollista, että $ \ pi $ -sidos muodostuu keskiatomin $ d $ orbitaalien päällekkäisyydestä hapen $ p $ orbitaalien kanssa?

$ \ ce {XeO4} $: lla ei ole kaksoissidoksia. Jokaisella $ \ ce {Xe-O} $ -lainalla on tilaus 1.
Kaksi vastused:
ron
2014-11-22 03:15:52 UTC
view on stackexchange narkive permalink

$ \ ce {XeO4} $: lla on tetraedrinen rakenne, kuten mainitsit, mutta $ d $ -sorbitaalit eivät osallistu sen geometrian tai hybridisaation selittämiseen. $ \ Ce {XeO4} $: n keskeistä ksenoniatomia voidaan parhaiten kuvata yksinkertaisesti $ \ ce {sp ^ 3} $ hybridisoituneeksi. Meillä on 8 ksenonelektronia, joten tarvitsemme 4 kiertorataa niiden asettamiseksi sisään. 4 vastaavaa kiertorataa muodostetaan sekoittamalla $ s $ - ja $ p $ -sorbitaalit (aivan kuten me teemme hiilin kanssa) muodostaen vastaavan $ \ ce { sp ^ 3} $ kiertoradat, jotka osoittavat tetraedrin kärkiä (mikä minimoi 4-sidoksen väliset elektroni-elektroni-hylkimykset).

Molekyyli voidaan edustaa useilla resonanssirakenteilla, ja olen piirtänyt kaksi niistä (A ja B) alla. Olen piirtänyt yksinäiset parit vain yhteen happiatomista kullekin resonanssirakenteelle, mutta ne ovat samat kaikille resonanssirakenteissa oleville oksigeeneille. Joten resonanssirakenteet kertovat meille, että $ \ ce {XeO4} $: n ksenoni-happisidokset ovat sekoitus yhden ja kaksoissidoksen luonnetta. Resonanssirakenteessa A ksenoni ja oksigeenit ovat neutraaleja; resonanssirakenteessa B ksenonin varaus on +4 ja jokaisen hapen varaus on -1.

enter image description here

$ \ ce {Xe-O} dollarin joukkolainat $ \ ce {XeO4} $: ssa ovat erittäin heikkoja. Resonanssirakenteessa A pi-päällekkäisyys on erittäin huono ksenonin ja hapen erilaisten atomikokojen vuoksi. Resonanssirakenteessa B meillä on yksinkertainen yksinkertainen sidos, joka yhdistää hapen ja ksenonin, ja se sisältää 2 elektronia, sekä ksenonista että hapen jakamina, happi ei edistä mitään elektroneja tähän sidokseen. Yksittäisen sidoksen resonanssirakenne B vaikuttaa todennäköisesti enemmän tämän molekyylin kuvaukseen kuin resonanssirakenne A. Sidokset ovat niin heikkoja, että $ \ ce {XeO4} $ on epävakaa ja hajoaa räjähdysmäisesti noin -36 ° C: ssa.

Yhteenvetona voidaan sanoa, että

  • ksenoni muodossa $ \ ce {XeO4} $ on $ \ ce {sp ^ 3} $ hybridisoitunut
  • $ \ ce {Xe -O} $ -obligaatio on osittainen kaksinkertainen kaksoissidos, jossa yksittäinen joukkolaina on todennäköisesti tarkempi kuvaus ja
  • $ \ ce {Xe-O} $ -lainat ovat erittäin heikkoja resonanssialustan A heikon pi-päällekkäisyyden vuoksi; ja happi ei tuota mitään elektroneja ksenoni-happisidokseen resonanssikomponentissa B.
RE60K
2014-11-22 02:53:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Xenon on $ [\ ce {Kr}] 4d ^ {10} 5s ^ 25p ^ 6 $, josta viritetyssä tilassa tulee $ [\ ce {Kr}] 4d ^ {10} 5s ^ 15p ^ 35d ^ 4 $. Nyt $ s $ ja $ p $ sekoittuvat muodostaen hypoteettisen $ sp ^ 3 $ hybridisoidun kiertoradan, joka muodostaa $ \ sigma $ -sidoksen jokaisen elektronin kanssa hapen $ p $ kiertoradalla. Loput $ 4 $ elektronit $ d $ kiertoradalla muodostavat $ \ pi $ -sidoksia kunkin elektronin kanssa $ p $ kiertoradalla. (Hapessa on kaksi parittamatonta elektronia $ p $ kiertoradalla.)

$ \ ce {SO3} $: n tapauksessa rikki kiihdyttää arvoon $ [Ne] 3s ^ 13p ^ 33d ^ 2 $, jossa $ sp ^ 2 $ muodostaa $ \ sigma $ -sidoksia ja loput kolme kiertorataa, $ \ pi $ -sidosta.

$ \ pi $ -sidokset jätetään huomiotta määritettäessä molekyylin muotoa. $ \ Pi $ -lainat lyhentävät joukkovelkakirjojen pituutta, mutta eivät vaikuta muotoon. Tämä lähestymistapa selittää $ \ sigma $ -sidoksen ja molekyylin muodon, mutta $ \ pi $ -sidoksen selitys on epätyydyttävä. Tämän selittää paremmin MOT (Molecular Orbital Theory.)

Tämä on väärin.


Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...