Cum se determină ordinea legăturii folosind structura Lewis?

Determinarea ordinii de legătură pornind de la o structură Lewis este o sarcină care poate varia de la foarte ușor la destul de dificil. Din fericire, cele mai multe cazuri pe care le veți întâlni sunt cele ușoare. Primul pas ar trebui să fie întotdeauna să extrage moleculele dvs. Pentru monoxidul de carbon și carbonat, la acest lucru ar trebui să ajungeți inițial:

Al doilea pas este să verificați dacă vă lipsesc structurile de rezonanță . Acest lucru este cel mai evident în carbonat ai cărui trei oxigeni sunt toți egali și ale căror legături pot fi împinse după cum se arată mai jos pentru a da aceste două structuri suplimentare de rezonanță: div>

Cu toate acestea, de asemenea, monoxidul de carbon poate fi tras într-o structură de rezonanță diferită. Aceste două structuri de rezonanță sunt evident nu egale, deoarece unul echipează toți atomii cu un octet, în timp ce al doilea lasă carbonul cu un sextet:

Prin urmare, într-un al treilea pas, trebuie să ponderea structurile de rezonanță. După cum sa menționat mai sus, cele trei de carbonat sunt toate egale, trebuie să le considerăm contribuind la fel la structura generală. Cele de monoxid de carbon, totuși, nu sunt nu egale; structura triplă va contribui mult mai mult decât structura dublă.

În funcție de nivelul examenului, s-ar putea să vă așteptați să ignorați complet structura de rezonanță mai mică (nivel introductiv) sau să asumați ponderări pentru ambele structuri (nivel avansat) – sau orice altceva între ele. Aici, să presupunem că structura de rezonanță cu dublă legătură nu contribuie aproape nimic la rezultatul final, așa că îl putem ignora (care este suficient de aproape de adevăr).

După ce am făcut toate aceste lucrări pregătitoare, suntem acum putem să aruncăm o privire asupra obligațiunii reale a căror ordine de obligațiuni dorim să o determinăm. Pentru fiecare structură de rezonanță:

1. Numărați numărul de perechi de electroni într-unul legătură specifică

2. Înmulțiți cu o fracție de ponderare

3. Sumați valorile obținute în acest mod

   $ \ displaystyle \ text {B. O.} = \ sum_i \ frac {n_i (\ ce {e -})} de 2 \ ori x_i $

Pentru monoxid de carbon, dintre care au o structură de rezonanță unică, neglijabilă, avem 3 perechi de electroni în structura de rezonanță care contribuie 1 (sau întregul) la structura finală, deci ordinea noastră de legătură este 3.

Pentru carbonat, avem trei structuri de rezonanță că trebuie să luăm în considerare separat și trebuie să înmulțim numărul de perechi de electroni al structurii individuale cu $ \ frac13 $ deoarece fiecare contribuie cu o treime la imaginea generală. Dacă luăm în considerare legătura ascendentă $ \ ce {C \ bond {…} O} $ legătura din a doua figură, din prima structură de rezonanță avem o contribuție de $ \ frac23 $ , din second avem $ \ frac13 $ și din al treilea avem și $ \ frac13 $ . Adăugând aceste trei valori avem o ordine globală de legătură de $ \ mathbf {\ frac43} $ .

În sfârșit, deși acesta este deja până la nivelul avansat doresc să subliniez de ce este importantă etapa de ponderare. Luați în considerare structura unui ester carboxilic așa cum se arată mai jos. La prima vedere, acest lucru ar putea arăta ca „o jumătate de carbonat”, ceea ce ar însemna că ambele structuri de rezonanță prezentate sunt egale, contribuind la 0,5 $ $ la imaginea generală și, prin urmare, ambele comenzile ar fi 1,5 $ $ . Cu toate acestea, acest lucru este valabil numai dacă vorbim despre anionul carboxilat, nu despre ester. În cazul esterului, așa cum se poate vedea mai jos, una dintre structurile de rezonanță include separarea sarcinii. Prin urmare, trebuie să ponderăm structura de rezonanță separată fără sarcină mai puternică decât cea separată de sarcină. Am putea alege factori de ponderare de 0 $.75 $ și 0,25 $ $ (fără date suplimentare, alegerea factorilor este complet arbitrară!). Acest lucru ne conduce la două ordine de obligațiuni diferite pentru cele două $ \ ce {CO} $ obligațiuni, una fiind ceva de genul 1,75 $ $ celălalt corespunzător 1,25 $ $ .

Este important să rețineți că în cazul esterului nu putem ignora contribuția celei de-a doua structuri de rezonanță minoră, comparând reactivitatea unui ester cu cea a unei cetone, arată o diferență clară (esterul fiind mai puțin reactiv, adică legătura dublă nefiind o legătură dublă completă). La fel, înlocuirea unui ester de ex. cu un tioester sau selenoester reduce și mai mult contribuția celei de-a doua structuri de rezonanță mai aproape de locul în care poate fi ignorată din nou în siguranță.

Comentarii

• Rezonanța CO structurile arată ciudat fără încă patru electroni Oo

În primul rând, trageți structura Lewis, apoi numărați numărul total de obligațiuni care este egal cu 4 $ aici. În sfârșit, numărați numărul de grupuri de legături între atomi individuali, care este de 3 USD.

Ordinul de legătură va fi egal cu $ \ frac {4} {3} $.

Comentarii

• Și ce zici de CO?
• Desenați structura Lewis și repetați pașii, nu este atât de greu.