SCN-Lewis Struktura i charakterystyka: 13 kompletnych faktów

by

Elektrony walencyjne cząsteczek reprezentowane przez linie (wiązania pojedyncze) i kropki (elektrony) są znane jako struktury Lewisa. Omówmy strukturę SCN-lewisa.

Struktura SCN-lewisa zawiera 1 atom S, 1 atom C i 1 atom N. Jest anionem trójatomowym. Ma jeden ujemny ładunek z powodu wzmocnienia elektronów. Atom węgla jest centralnym atomem, ponieważ jest najmniej elektroujemny niż atomy siarki i azotu. SCN- z podwójnymi wiązaniami jest bardziej stabilną strukturą.

SCN- (jon tiocyjanianowy) ma pojedyncze wiązania w atomach S i C (SC) oraz w atomach C i N (CN) zaznaczonych linią. Dodatkowe niewspółdzielone elektrony są umieszczane na związanych zewnętrznych atomach S i N. Omówmy samotne pary, hybrydyzację kąta wiązania, kształt i kilka innych charakterystyka struktury SCN-lewis.

Jak narysować strukturę SCN-lewisa?

Przyjrzyj się następującym szczegółowym krokom, aby narysować strukturę SCN-lewisa.

Elektrony walencyjne i wiązanie:

Wykonaj sumę wszystkich elektronów walencyjnych dostępnych na każdym atomie S, C i N SCN- Struktura Lewisa do poznania całkowite elektrony walencyjne na nim. Utwórz wiązania pojedyncze we wszystkich trzech atomach S, C i N pokazanych liniami.

Elektrony samotnych par i reguła oktetu:

Elektrony o dodatkowej wartościowości są umieszczane na związanych atomach siarki i azotu jako elektrony z pojedynczą parą i zliczane. Później zastosuj regułę oktetu na każdym atomie S, C i N, aby zauważyć, że jego oktet ma pełne lub niekompletne oktety.

Ładunek formalny i kształt SCN-:

Oblicz opłatę formalną utworzoną na SCN- struktura Lewisa za pomocą podanej formuły. Później rozpoznaj hybrydyzację, kształt i kąt wiązania jonu SCN-.

SCN 1.
SCN- struktura Lewisa

SCN- elektrony walencyjne

Elektrony obecne na najbardziej zewnętrznej orbicie lub powłoce dowolnego pierwiastka/cząsteczki są znane jako elektrony walencyjne. Poniżej zobacz kilka krótkich dyskusji na temat elektronów walencyjnych SCN.

Struktura SCN-lewisa zawiera 16 elektronów walencyjnych. Atom S ma 6 elektronów walencyjnych, tak jak pochodzi z 16th Grupa. Atom C ma 4 elektrony walencyjne, ponieważ pochodzi z 14 grupy układu okresowego pierwiastków. Atom N ma 5 elektronów walencyjnych ze względu na ich 15th grupa układu okresowego.

Obliczenia dla elektronów walencyjnych struktury SCN-lewisa podano poniżej.

  • Suma elektronów walencyjnych atomów S, C i N = 6 + 4 + 5 = 15
  • Dodanie 1 elektronu z powodu -1 ładunku na SCN- = 15 + 1 = 16
  • SCN- ma w sumie 16 elektronów walencyjnych.
  • Aby poznać całkowite pary elektronów na SCN- podziel elektrony walencyjne przez 2 = 16 / 2 = 8
  • Tak więc struktura SCN-lewisa ma łącznie 16 elektronów walencyjnych i 8 par elektronów.

SCN- struktura Lewisa samotne pary

Dodatkowe pozostałe niewspółdzielone lub niewiążące elektrony obecne w cząsteczce są znane jako elektrony z wolną parą. Poniżej przedstawiono pewną dyskusję na temat struktury SCN-lewisa.

Struktura SCN-lewis zawiera 6 samotnych par elektronów. Ma w sumie 16 elektronów walencyjnych. Z czego 4 elektrony walencyjne są elektronami par wiązań, ponieważ tworzą 2 wiązania kowalencyjne S – C i C – N. Pozostałe dodatkowe 12 niewspółdzielonych elektronów walencyjnych jest umieszczanych nad zewnętrznymi związanymi atomami S i N.

Wszystkie 12 niewspółdzielonych elektronów walencyjnych zostaje umieszczonych na atomach S i N. Każdy atom S i N ma 6 niewiążących elektronów. W ten sposób te 6 niewiążących elektronów zostaje sparowanych i stają się 3 samotnymi parami elektronów. Dlatego każdy atom S i N zawiera 3 samotne pary i ma łącznie 6 samotnych par elektronów.

SCN- reguła oktetu struktury Lewisa

Obecność 8 elektronów w zewnętrznej powłoce atomów, więc ma pełną lub niekompletną oktetową regułę opisaną. Omówmy SCN- reguła oktetu.

SCN- Struktura Lewisa jest kompletna oktety obu zewnętrznych atomów S i N. Centralny atom C ma raczej niekompletny oktet. Centralny atom C zawiera tylko 4 elektrony wiążące, tworząc dwa wiązania S – C i C – N. Ponieważ atom węgla nie zawiera 8 elektronów, ma niepełny oktet.

Atomy siarki i azotu zawierają 6 elektronów niewiążących i 2 elektrony wiążące. Zatem oba wiązania atomów S i N angażowały wokół siebie 8 elektronów (6 NBE + 2 BE = 8 E.) i miały pełne oktety.

SCN- opłata formalna struktury Lewis

Stabilność cząsteczki determinuje obecny w niej dodatni lub ujemny ładunek formalny. Omówmy poniżej krótką część obliczeniową struktury SCN-lewisa.

Ładunek formalny struktury SCN-lewisa wynosi = (elektrony walencyjne – elektrony niewiążące – ½ elektronów wiążących)

Wyjaśnienie sposobu obliczania ładunku formalnego struktury SCN-lewisa przedstawiono pod tabelą.

Atomy o strukturze SCN-lewisElektrony walencyjne na S, C i NNiewiążące elektrony na S, C i NWiązanie elektronów na S, C i NOpłata formalna na S, C i N
Atom siarki (S)060602( 6 – 6 – 2 / 2 ) = – 1
atom węgla (C)040004( 4 – 0 – 4 / 2 ) = + 2
Atom azotu (N)050602( 5 – 6 – 2 / 2 ) = – 2
Ładunek formalny jonu SCN-, S = – 1, C = + 2, N = – 2

SCN- rezonans struktury Lewisa

Dwie lub więcej form struktur powstałych w wyniku ruchu elektronów w tej samej cząsteczce to struktury rezonansowe. Omówmy pokrótce strukturę rezonansową SCN.

Struktura SCN-lewisa ma 2 struktury rezonansowe. Elektrony poruszają się w obrębie SCN-, tworząc wiązania wielokrotne. Tak więc formalny ładunek jonu SCN- jest zredukowany, aby utworzyć stabilną strukturę Lewisa. Druga struktura rezonansowa to najbardziej stabilny, ponieważ ładunek -1 jest obecny na bardziej elektroujemnym atomie N.

Struktury rezonansowe SCN są opisane w poniższej tabeli.

Struktury rezonansoweOpłaty formalneBondingStabilnośćRuch elektronów
Struktura LewisaS = – 1, C = + 2, N = – 2S – C (pojedyncze wiązanie), C – N (pojedyncze wiązanie)  NiestabilnyBrak ruchu elektronów
Struktura rezonansowa 1S = – 1, C = 0, N = 0S – C (pojedyncze wiązanie), C ≡ N (potrójne wiązanie)Niestabilny2 pary elektronów przesunięte z N, tworząc wiązanie potrójne
Struktura rezonansowa 2S = 0, C = 0, N = – 1S = C (podwójne wiązanie), C = N (podwójne wiązanie)Stabilny1 – 1 para elektronów przesunięta z S i N, tworząc wiązania podwójne
Struktury rezonansowe jonu SCN
SCN 2.
Dwie struktury rezonansowe jonu SCN

SCN-kształt struktury Lewisa

Układ atomowy wraz z jego kątem i wiązaniem w dowolnej cząsteczce determinuje jej kształt molekularny. Tutaj omawiamy poniżej kształt SCN.

Struktura SCN-lewisa ma kształt liniowy. Zawiera 1 centralny atom C i związane dwa atomy tj. atomy S i N. Centralny atom C nie ma samotnych par elektronów, więc w cząsteczce nie ma odpychania. Stąd, zgodnie z teorią VSEPR, ma ogólną formułę AX2 oraz liniową geometrię i kształt.

SCN- hybrydyzacja

Nakładanie się lub mieszanie orbitali atomowych w celu utworzenia nowych orbitali hybrydowych o równej energii jest znane jako hybrydyzacja. Poniżej znajduje się krótka dyskusja na temat hybrydyzacji SCN.

Struktura SCN-lewis ma zhybrydyzowany centralny atom węgla. Centralny atom węgla jonu SCN- ma liczbę steryczną 2. Jest ona obliczana jako liczba steryczna = wiązanie atomów z atomem C + wolne pary na atomie C. Stąd liczba steryczna C na SCN- wynosi 2 + 0 = 2.

Teoria VSEPR mówi, że cząsteczka z 2 liczbami sterycznymi ma hybrydyzację „sp”. Tak więc w jonie SCN- ma mieszanie i przekształcenie orbitali 1's' i 1'p' atomu węgla i tworzy nowe orbitale hybrydowe 'sp' o tej samej energii.

SCN-kąt wiązania

Kąt w obrębie dwóch bezpośrednich wiązań w cząsteczkach nazywany jest kątami wiązania. Rzuć okiem na kąt wiązania SCN-ion poniżej.

Struktura SCN-lewisa ma 1800 kąt wiązania. SCN- to trójatomowy jon składający się z trzech atomów liniowo. Wszystkie atomy S, C i N leżą na tej samej płaszczyźnie. Nie ma samotnej pary na centralnym atomie C i nie ma odpychania. Tak więc wszystkie atomy są w liniach prostych, tworzą kształt liniowy i mają SCN 1800 kąt.

Czy SCN jest polarny czy niepolarny?

Polaryzacja zależy od elektroujemności, równy – nierówny podział elektronów, dipole sieciowe lub zerowe na cząsteczkach itp. Zobaczmy poniżej polaryzację SCN- struktura Lewisa.

Struktura SCN-lewis jest cząsteczką polarną. Ma dużą różnicę elektroujemności między wszystkimi atomami S, C i N. Centralne atomy C i zewnętrzne S mają 0.03, a atomy C i N mają wartość różnicy elektroujemności 0.49. Ze względu na tak dużą różnicę elektroujemności ma moment dipolowy netto.

Dlaczego i jak SCN- jest polarny?

SCN- jest anionem polarnym, ponieważ ma bardziej elektroujemny atom N, który przyciąga do siebie chmurę elektronów. Ponadto ma potrójne wiązanie między atomami C i N, więc nie ma równego podziału elektronów. Z tego powodu w cząsteczce powstają dipole.

Zatem częściowy ładunek dodatni powstaje na C, a częściowy ładunek ujemny na atomie N jonu SCN-. Ma również asymetryczny układ atomów ze względu na swój liniowy kształt i obecność dwóch różnych atomów wiążących o nierównym rozkładzie elektronów.

Czy SCN jest jonowy czy kowalencyjny?

Związki kowalencyjne to te, które składają się z wiązań kowalencyjnych z obecnymi w nich innymi grupami drobnocząsteczkowymi. Zobaczmy poniżej, że SCN- jest jonem jonowym lub kowalencyjnym.

SCN- ma charakter jonowy, a nie kowalencyjny. Ponieważ SCN- jest anionem posiadającym -1 ujemny ładunek formalny. Stabilna forma jonu SCN- nie zawiera pojedynczych wiązań kowalencyjnych, ponieważ ma dwa wiązania podwójne S=C i C=N. Jest sprzężoną zasadą utworzoną z HSCN (kwas tiocyjanowy).

Dlaczego i jak SCN- jest jonowy?

Jon SCN- jest anionem, ponieważ ma zdolność przyjmowania elektronu. Suma elektronów walencyjnych atomów S, C i N wynosi w zasadzie 15, ale dodaje się do niej 1 elektron. Ten generuje ładunek ujemny na SCN- cząsteczka czyniąca go anionem. Stąd pokazuje swoją jonową naturę.

Czy SCN- jest ligandem wielokleszczowym?

Ligandy wielokleszczowe to ligandy, które zawierają dwa lub więcej dwa atomy donorowe w swojej cząsteczce. Tutaj dyskutujemy, czy SCN jest ligandem wielokleszczowym, czy nie.

SCN– jest ligandem ambidentalnym, a nie wielokleszczowym. Ponieważ ma dwa różne miejsca dawcy atomów S i N. Może przekazać swoje elektrony centralnemu atomowi metalu w kompleksach albo przez S, albo przez N tylko jednorazowo. Nie może jednocześnie tworzyć wiązań koordynacyjnych z centralnym atomem metalu.

Wnioski:

Struktura SCN-lewisa zawiera 16 elektronów walencyjnych i 6 elektronów samotnych par. Ma formalny ładunek -1 na S, +2 na C i -2 na atomach N. Ma pełne oktety atomów S i N, podczas gdy centralny atom C ma niekompletny oktet. Ma liniowy kształt, „sp” zhybrydyzowany z kątem wiązania 1800. Jest to cząsteczka jonowa o charakterze polarnym i ambidentalny ligand.

Przeczytaj także: