Witam.

Musze narysowac orbitale w kwasie siarowym. Jakos nie czaje tej calej hybrydyzacji czy mozecie mi sprawdzic czy zrobilem to dobrze a jak zle to jak to powinno wygladac:



CZERWONY - orbital sigma utworzony z orbitalu s i p
ZIELONY - orbital s
NIEBIESKI - wolne pary elektronowe
CZARNY - orbital sigma utworzony z dwoch orbitali p
RÓŻOWY - orbital Pi utworzony z dwoch orbitali p

Moze mi to ktos wyjasnic bede bardzo wdzieczny

Naprawde nikt nie wie czy to jest dobrze zrobione?

A bo diabli wiedzą, czy to jest dobrze zrobione. Po pierwsze, odpowiedzmy sobie na pytanie, co to jest hybrydyzacja. Ano, jest to metoda mieszania orbitali atomowych w celu odtworzenia kątów walencyjnych, jakie dany atom tworzy z innymi atomami. Przy tym mieszaniu powstają nowe orbitale zwane hybrydowymi. No to pomieszaj sobie orbitale siarki, tak aby uzyskać kąty walencyjne w O-S-O. Teraz pomieszaj sobie orbitale tlenu, aby uzyskać odtworzenie kątów we fragmentach H-O-S. Poskładaj to do kupy i jakaś tam cząsteczka wyjdzie.

Rysunek jest źle choćby z tego względu, że masz tam wiązanie pi pomiedzy siarką i tlenem, a wiązanie pi nie może powstać jeśli nie masz tam wcześniej wiązania sigma (wiazanie podwójne właśnie na tym polega, a nie ma czegoś takiego jak wiązanie pojedyńcze pi). Natomiast z tego co wiem to mamy tam wiązanie koordynacyjne sigma. Atom siarki ma hybrydyzację sp3, dwie wolne pary elektronowe tworzą wiązanie z atomami tlenu, który na intuicję tez ma pewnie sp3.. Nie wiem tylko jak tu wcisnąc to, że 2 elektrony na tlenie się parują a jeden z orbitali zostaje zajęty przez koordynacyjną parę od siarki..

A nie dałoby się tego rozwiązać poprzez przyjęcie zasady oktetu, czyli że siarka ma ładunek +2, a niezwiązane z wodorami atomy tlenu ładunki -1 (co zresztą sugeruje rysunek)? Wówczas mamy hybrydyzację sp3 atomu siarki i elektrony rozłożone prawidłowo.

Można to wytłumaczyć inaczej. Mianowicie udziałem orbitali d do tworzenia wiązań kowalencyjnych, szczególnie w przypadku oksokwasów jakim jest np. kwas siarkowy.
Dla kawsu siarkowego można zaproponować elektronowy wzór Lewisa ( jak zrobił to jaozyrys ) gdzie zostanie spełniona reguła oktetu. Konsekwencją tego jest jednak zgromadzenie się nadmiernego ładunku na atomie siarki, +2 a to dużo. Tak duże przesunięcie ładunków jest bardzo mało prawdopodobne i dlatego też za bardziej prawidłową przyjmuje się koncepcje struktury Lewisa w które uczestniczą orbitale d siarki, puste w stanie w stanie wolnym.
W tym przypadku atom siarki nie jest otoczony przez 4 ale przez 6 par el. mających łącznie 12 el.! Siarka współdzieli 12 el. z 4 at. tlenu, dochodzimy do układu w którym koncentracja ładunku dodatniego nie ma miejsca.
Należy jednak pamiętać że rzeczywistą strukturę można najdokładniej wyznaczyć wzorami mezomerycznymi.

wzór mezomeryczny jonu siarczanowego

pozdro

Dobrze rozumiem, że wg twojego opisu pomiędzy atomami siarki (shybrydyzowanej sp3) i tlenu występują wiązania pi_p-d? Wydaje mi się, że nie byłoby to możliwe z przyczyn sferycznych przy tetraedrycznej strukturze, zresztą jaka byłaby wtedy struktura jonu SO₄^2-, siarka musiałaby wzbudzić dodatkowe dwa elektrony, żeby wszystkie atomy tlenu były równocenne..

Nie wiem co to wzory mezomeryczne, chętnie zobaczę..

Edit: Aha, chodzi o rezonans.. No to znam Poczekamy, zobaczymy..

Też czekam na wzory mezomeryczne. Po ich pojawieniu się podyskutujemy o modelu orbitalowym bardziej szczegółowo.

Gdy dobrze się przyjrzysz jonowi zauważysz że jest to jon SO42-
A co do tych dówch orbitali pi... one naprawdę istnieją tyle że jeden z nich jest orbitalem *pi (tzn. orbitali pi antywiążący) brakuje jedynie orbitalu sigma.

Orbitale są źle narysowane...
ps. za co wy te gwiazdki macie! ;/

Zaraz, czyli anion siarczanowy ma budowę oktaedru? Wydawało mi się, że tetraedru.... Mylę się?


Zrobiłem obliczenia optymalnej geometrii kwasu siarkowego za pomocą metody MNDO-D. Rząd wiązania S-O wynosi 1.01, a to oznacza wiązanie pojedyncze, czyli sugeruje nieistotność udziału wiązania pi w tym wiązaniu. Co ciekawsze, ładunek na siarce +1.75 wskazuje, że struktura z formalnym ładunkiem +2 na atomie siarki jest bliższa wynikowi obliczeń niż ta z zastosowaniem formalnego ładunku zero i wiązaniem podwójnym S=O. No i struktura wyszła tetraedryczna a nie oktaedryczna.

Zacznijmy od tego że struktura wiązań jest źle narysowana u ViValdis.
Kwas nie będzie miał kształtu oktaedru! Rozłożenie orbitali w shybrydyzowaniej siarce ma taki kształt.

Możesz narysować tak, żeby było dobrze?

Kwas będzie miał kształt tetraedru z tym się zgadzam... można sobie to nawet VSEPR'em policzyć...
Chodzi mi tylko o to że orbitale d będą brały udział w wiązaniu i z tego powodu nie będzie nagromadzenia ładunku 2+ na atomie siarki (bo gdyby siarka tworzyła tylko 4 wiązania tak jak narysował to jaozyrys miała by wtedy ładunke 2+, to jest wiadome).
Myśle, że wynikły tu pewne nieporozumienia z mojej strony (zdarza się)... za co przepraszam...
A co do rysunku to nadal twierdze ze jest źle narysowany, postaram sie narysować lepszy.

a tutaj mały wzór tegoż kwasu

No właśnie - użyłem kwantowo-chemicznej metody obliczeniowej, która uwzględnia orbitale d siarki (czyli MNDO-D) i wynik pokazuje, że ich udział w niwelacji ładunku dodatniego na atomie siarki jest nieznaczny. Chyba, że ktoś użyje jakiejś innej metody półempirycznej albo metody ab initio albo DFT i mu wyjdzie co innego. Do tego czasu należy przyjąć, że model z formalnym ładunkiem +2 na atomie siarki jest lepszy niż z wiązaniami podwójnymi.

Tak duże przesunięcie ładunków elektrycznych jest bardzo mało prawdopodobne.
W literaturze też można sie z czymś takim spotkać.


ps. proszę o odp na moją PW

Mamy problem. Nie ma innej podstawy dyskusji niż wyniki obliczeń kwantowo-chemicznych. To z nich wynikają nasze orbitalowe wyobrażenia o cząsteczkach. Podręcznikowe obrazy są uproszczone do maksimum.

Tak. Wyniki obliczeń kwantowo-chemicznych potwierdzają to co pan mówił.
Pozostaje tylko jedno pytanie...
Dlaczego w lit. dla studentów (oraz obcojęzycznej) przyjmuje się udział orbitali d w tworzeniu wiązań ?? I jednocześnie podkreśla się iż tak duże przesunięcie ładunków jest bardzo mało prawdopodobne ??

Autorzy podręczników mają tę wadę, że podają materiał do wierzenia bez podania źródeł tej wiary. Możliwe są dwie sytuacje: podręczniki opierają się na starych wynikach, albo moje wyniki są stare, a podręczniki opierają się na bardziej zaawansowanych metodach. Tej kwestii nie mogę rozstrzygnąć. Ale faktem jest, że trzeba się trzymać podręczników.

I za niedługo będziemy wierzyć, że Bóg jest bezkręgowcem w gazowym stanie skupienia... ;]

Ktoś tam wspomniał o orbitalach d na siarce znowu. Oczywiście, że nie ma udziału d, nie rozumiem problemu szczerze mówiąc za bardzo

Ja jeszcze wrócę do jednego posta tuny, którego teraz nie widzę (pewnie zedytowany). Było tam, że siarka miała by mieć hybrydyzację d2sp3, ja jeszcze raz spytam na jakiej zasadzie tak zhybrydyzowany orbital może utworzyć wiązanie pi z tlenem? Zresztą przy oktaedrycznym ułozeniu orbitali tetraedryczny kształt cząsteczki wydaje mi się niemożliwy (co najwyżej płaski kwadratowy). To już prędzej jestem skłonny uwierzyć we wspomniane wiązania pi_p-d


Radziu - nie ma czegos takiego jak "oczywiście, że.." rzeczywistości nie znamy, mamy teorie które jak na razie się sprawdzają, ale jak widać własnie się staramy opisać nimi rzeczywistośc i wychodzi kilka możliwości..

W tym wypadku jest. Jeśli już posłygujemy się teorią orbitali to jest tak ja piszę (poza małymi subtelnościami). Są na to dowody obliczeniowe, a mi się nie chce po raz kolejny tego tłumaczyć, odsyłam do poprzednich wątków o kompleksach Sn:)

Tak, heh, o tym już była kiedyś wielka dyskusja
O związkach hiperwalencyjnych jest dość ciekawie napisane w ENCYCLOPEDIA OF INORGANIC CHEMISTRY, jak tylko skseruję postaram się to wrzucić na forum

Co do tej hybrydyzacji siarki... to się pomyliłem z rozpędzenia.
Oczywiście siarka nie jest tam w hyb d2sp3 ( no co ty, chemicy by mnie powiesili za takie coś ). Gdy tylko to zauważyłem odrazu usunołem, a było to niestety po wciśnięciu WYŚLIJ :/

Wojetx mnie na tym zdążył złapać ;p
heh

To jak w koncu powinna wygladac ta hybrydyzacja H2SO4? Czytajac te wszystkie posty juz calkiem zglupialem...;/