Тетраэдры(молекулы, ионы) экранированность

[dmr]

В химии не редко встречаются тетраэдрические пространственные объекты,с некоторым атомом внутри, типа метана, или аммония. В некоторых случаях этой тетраэдрической экранированностью объясняется химическая инертность, в частности для метана, хотя и для аммония Ятчех писал, что для окисления аммония его нужно распротонировать. 

А в некоторых случаях эта структура Тетраэдра, как бы ничему не мешает, и ионы вполне химически активны, например сульфат ион SO4(-2), который вполне часто оказывается окислителем

 

Чем может быть  объяснено разная степень влияния тетраэдр - экрана, на активность центрального атома

А хлорид фосфора 5, даже ещё более экранирован, однако легко участвует в различных овр

[aversun]

6 минут назад, dmr сказал:

А в некоторых случаях эта структура Тетраэдра, как бы ничему не мешает, и ионы вполне химически активны, например сульфат ион SO4(-2), который вполне часто оказывается окислителем

Вот как раз окислителем он оказывается плохим и начинает работать только при высокой концентрации и при нагревании. Его соли так же плохие окислители и работают только с весьма активными восстановителями и тоже при сильном нагревании.

Точно такая же история и с ClO₄^-, правда с солями здесь проще, т.к. стабильность самой соли ниже.

Изменено 4 Декабря, 2018 в 10:55 пользователем aversun

[dmr]

2 минуты назад, aversun сказал:

Вот как раз окислителем он оказывается плохим и начинает работать только при высокой концентрации и при нагревании

Не мало металлов растворяется в серной с выделением SO2, тот же H2S, вполне вроде восстанавливает сульфат ион

Но всё же есть ли разумное объяснение, различного действия тетраэдр экрана? 

[yatcheh]

1 час назад, dmr сказал:

В химии не редко встречаются тетраэдрические пространственные объекты,с некоторым атомом внутри, типа метана, или аммония. В некоторых случаях этой тетраэдрической экранированностью объясняется химическая инертность, в частности для метана, хотя и для аммония Ятчех писал, что для окисления аммония его нужно распротонировать. 

А в некоторых случаях эта структура Тетраэдра, как бы ничему не мешает, и ионы вполне химически активны, например сульфат ион SO4(-2), который вполне часто оказывается окислителем

 

Чем может быть  объяснено разная степень влияния тетраэдр - экрана, на активность центрального атома

А хлорид фосфора 5, даже ещё более экранирован, однако легко участвует в различных овр

 

А с чем сравнивать реакционную способность метана, чтобы сделать такой вывод? В радикальных реакциях тетраэдричность метана никакой роли не играет. В роли электрофила метан негоден в силу электронного строения.

В хлорметане углерод тетраэдрический, но это не мешает ему при нуклеофильном замещении хлора. Вот в трет-бутилхлориде углерод действительно экранирован, но только в отношении нуклеофильной атаки, что не мешает ему реагировать по другому механизму. В этом случае тетраэдрическое строение наоборот - дестабилизирует конструкцию, выброс галогена в виде аниона и образование менее стерически нагруженного плоского карбкатиона оказывается выгодным делом. 

Что касается сульфат-иона, то, сам по себе - это никакой окислитель. Окисляющее действие концентрированной серной кислоты связано, скорее, с дегидратацией

H₂SO₄ <--(H⁺, -H₂O)--> HSO₃⁺ <--(-H⁺)--> SO₃

по-крайней мере, сульфирующее её действие связано именно с этим равновесием.

PF5 имеет структуру бипирамиды, при этом - весьма реакционноспособен. Апикальные связи P-F слабее экваториальных, и молекула испытывает непрерывную инверсию, переходя через шестикоординированное состояние , где одна из орбиталей фосфора оказывается доступной для атакующего донора. Опять же, получается, что реагирует фактически другая молекула. А вот анион PF₆^- - стабильнее некуда (подобно SF₆). 

 

Тетраэдр может быть дырявым (как в хлорметане), нестабильным (как в трет-бутилхлориде), или вообще реакционная способность молекулы определяется частицей другого строения.

Изменено 4 Декабря, 2018 в 11:56 пользователем yatcheh

[dmr]

Круто всё разжевали, попробую переварить))