Rezumat
În unele cazuri există o mai mare decât o structură Lewis valabilă pentru molecule și ioni polomiști. Conceptul de taxe formale poate fi folosit pentru a ajuta la prezicerea celei mai potrivite structuri Lewis atunci când există mai mult de o structură rezonabilă.
Calculul sarcinii oficiale
sarcina oficială a unui atom în O moleculă este sarcina ipotetică pe care atomul ar avea dacă electronii din legături sunt distribuite uniform între atomi. În mod alternativ, sarcina oficială rezultă atunci când numărul de electroni de valență de atom neutru, electronii noboneți sunt redus pentru prima dată, urmată de scăderea numărului de legături conectate la acel atom în structura Lewis.
Prin urmare, sarcina oficială se calculează după cum urmează:
divid id = „e0cf571cc0″>
calculele de taxe oficiale pot fi verificate de două ori prin determinarea sumei tarifelor formale pentru întreaga structură. Suma încărcăturilor oficiale ale tuturor atomilor într-o moleculă trebuie să fie zero; Suma taxelor oficiale într-un ion trebuie să fie egală cu poziția Ionului. Amintiți-vă că sarcina oficială calculată pentru un atom nu este sarcina reală a atomului în moleculă. Taxa oficială este doar o procedură de contabilitate utilă; Nu indică prezența unor taxe reale.
Calculul încărcării formale a structurilor Lewis
Următoarele etape sunt urmate pentru a atribui taxe formale fiecărui atom în ICI-urile interhalogen4 -.
Pasul 1. Împărțiți perechile de electroni din Uniune în mod egal pentru toate legăturile I-CL:
iv id = „4E69EF60FA”
Pasul 2. Atribuiți perechi solitare electronice la atomi. Fiecare atom de clor are acum șapte electroni desemnați, iar atomul de iod are opt.
Pasul 3. Scaderea acestui număr de Valencia Număr electron pentru atomul neutru: Iod: 7 – 8 = -1
Clor : 7 – 7 = 0
suma tarifelor formale ale tuturor atomilor este egală cu -1, care este identică cu sarcina de ioni (-1).
Utilizarea sarcinii oficiale pentru a prezice Structura moleculară
Aranjamentul atomilor într-o moleculă sau ioni se numește structura sa moleculară. În multe cazuri, urmând pașii de scriere a structurilor Lewis, pot duce la mai mult de o posibilă structură moleculară: mai multe legături diferite și plasamente electronice de cuplu solitar sau diferite aranjamente de atomi, de exemplu. Unele orientări care implică sarcină oficială pot fi utile pentru a decide care dintre structurile posibile este mai probabil pentru o anumită moleculă sau ion:
- o structură moleculară în care toate încărcăturile oficiale sunt preferabile cu una în care Unele taxe formale nu sunt zero.
- Dacă structura Lewis trebuie să aibă taxe formale non-zero, este de preferat acordul cu cele mai mici taxe formale non-nul.
- structurile Lewis sunt preferabile atunci când taxele formale adiacente sunt zero sau semnul opus.
- prin alegerea între mai multe structuri Lewis cu distribuții similare cu taxe formale, structura cu taxe formale negative la atomi mai electronegativ este preferabilă.
Pentru a vedea cum se aplică aceste orientări, luați în considerare unele structuri posibile pentru dioxidul de carbon, CO2. Se știe că cel mai puțin atom electronegativ ocupă în mod normal poziția centrală, dar sarcinile oficiale ajută la înțelegerea de ce se întâmplă acest lucru. Se pot trage trei posibilități pentru structură: carbon în centru cu două legături duble, carbon în centru cu o legătură unică și triplă și oxigen în centru cu dublă conexiune.
div ID = „E0CF571CC0” >
La compararea celor trei taxe formale, structura din stânga poate fi identificată ca preferabilă deoarece are doar taxe formale de zero .
ca un alt exemplu, ionul tionocianat, un ion format dintr-un atom de carbon, un atom de azot și un atom de sulf, ar putea avea trei structuri moleculare diferite: NCS -, SNC sau CSN -. Încărcăturile oficiale prezente în fiecare dintre aceste structuri moleculare pot ajuta la alegerea celui mai probabil aranjament de atomi. Structurile posibile ale Lewis și taxele oficiale pentru fiecare dintre cele trei componente posibile pentru ionul tiocianatului sunt: carbon în centrul cu legătura dublă, azot în centru cu legături duble și sulf în centru cu dublă legătură.
Vă rugăm să rețineți că suma tarifelor formale din fiecare caz este egală cu taxa ionică ( -1). Cu toate acestea, în centru este preferat primul aranjament de atomi de carbon deoarece are cel mai mic număr de atomi cu încărcături formale non-zero.În plus, puneți atomul mai puțin electronegativ în centru și încărcare negativă în elementul cel mai electronegativ.
Acest text este adaptat de la Openstax, Chimie 2e, capitolul 7.4 Taxe și rezonanță formală.