формула Льюиса для перманганат иона?

[Папа_школьника]

Господа химики, а проясните пожалуйста, почему геометрию перманаганат иона рисуют так замысловато, с двойными или полуторными связями? Чем моя структура хуже, где у каждого атома октет?  Откуда там берутся двойные связи, так что у марганца больше чем октет получается?δ

[chemister2010]

Марганец отдает 7 электронов и формирует 7 связей - получаем структуру на среднем рисунке. Но в виде иона в растворе, перманганат симметричен с делокализацией связей - это левая структура. Есть еще вариант изображения, где марганец окружен кислородами с 8 точками (электронами) у каждого.

В вашем варианте явно не хватает электронов, да и оформление какое-то комбинированное.

[yatcheh]

12 часов назад, Папа_школьника сказал:

 

Чем моя структура хуже, где у каждого атома октет?  Откуда там берутся двойные связи, так что у марганца больше чем октет получается?δ

 

Действие правила октетов ограничено p-элементами. Для Mn(+7) вы никак не нарисуете семь связей с октетом у марганца, там помимо s и p орбиталей в ход идут и d.

 

[Папа_школьника]

15 часов назад, chemister2010 сказал:

В вашем варианте явно не хватает электронов, да и оформление какое-то комбинированное.

Почему не хватает?  8 электронов в 4-х одинарных связях вокруг марганца, ещё 6*4=24 в неподелённых парах вокруг кислородов. Всего 32, как и требуется - MnO₄^1-

[Папа_школьника]

3 часа назад, yatcheh сказал:

Действие правила октетов ограничено p-элементами. Для Mn(+7) вы никак не нарисуете семь связей с октетом у марганца, там помимо s и p орбиталей в ход идут и d

Ну так я и хочу найти однозначный алгоритм рисования структур Льюиса.  Я честно прослушал 2 разных курса на Курсере, и вот какой алгоритм там предлагается:

 

1. Посчитать общее количество валентных электронов.  В случае MnO₄^- - 32 электрона.  

2. Нарисовать базовую структуру с одинарными связями, поместив в центр наименее Э.О. атом.  Ок, тратим на 4 связи 8 электронов, остается 24.  

3. Помещаем оставшиеся электроны (у нас - 24) вокруг терминальных атомов, давая каждому октет.  У нас на это чётко уходят как раз все 24 атома.  

4а). Если бы электроны оставались после шага 3, то отдавали бы их центральному атому в виде НП - как в BrF₅, например. Тут уже неважно, октет или больше - вокруг центрального атома

4б). Если бы электронов уже не оставалось после шага 3, а у центрального атома не было бы ещё октета, то сдвинули бы какие-то из НП терминальных атомов в двойные связи - как например у COCl₂ или CO₃^2-   

 

Но нигде я не вижу тут условия, что если после шага 3 у центрального атома - октет, и у терминальных - октет, то я зачем-то должен сдвигать НП от терминальных атомов в двойные связи с центральным?

 

Или - почему марганец должен строить именно 7 связей, если у него 7 электронов? А если это донороно-акцепторная? И вообще, разве в ионе не одна общая каша из электронов?

 

Только я порадовался, что хоть какой-то твердый алгоритм уяснил, а тут нА тебе.  Я понимаю, конечно, что американские профессора на Курсере для вас может и не авторитет, и допускаю, что там может быть многое упрощено, но дайте тогда ссылку на какой-нибудь отечественный источник, пусть даже 1960-х годов, НО ТОЛЬКО ЧТОБ ОН ВСЕ СЛУЧАИ ПОКРЫВАЛ?

 

[yatcheh]

43 минуты назад, Папа_школьника сказал:

Ну так я и хочу найти однозначный алгоритм рисования структур Льюиса.  Я честно прослушал 2 разных курса на Курсере, и вот какой алгоритм там предлагается:

 

1. Посчитать общее количество валентных электронов.  В случае MnO₄^- - 32 электрона.  

2. Нарисовать базовую структуру с одинарными связями, поместив в центр наименее Э.О. атом.  Ок, тратим на 4 связи 8 электронов, остается 24.  

3. Помещаем оставшиеся электроны (у нас - 24) вокруг терминальных атомов, давая каждому октет.  У нас на это чётко уходят как раз все 24 атома.  

4а). Если бы электроны оставались после шага 3, то отдавали бы их центральному атому в виде НП - как в BrF₅, например. Тут уже неважно, октет или больше - вокруг центрального атома

4б). Если бы электронов уже не оставалось после шага 3, а у центрального атома не было бы ещё октета, то сдвинули бы какие-то из НП терминальных атомов в двойные связи - как например у COCl₂ или CO₃^2-   

 

Но нигде я не вижу тут условия, что если после шага 3 у центрального атома - октет, и у терминальных - октет, то я зачем-то должен сдвигать НП от терминальных атомов в двойные связи с центральным?

 

Или - почему марганец должен строить именно 7 связей, если у него 7 электронов? А если это донороно-акцепторная? И вообще, разве в ионе не одна общая каша из электронов?

 

Только я порадовался, что хоть какой-то твердый алгоритм уяснил, а тут нА тебе.  Я понимаю, конечно, что американские профессора на Курсере для вас может и не авторитет, и допускаю, что там может быть многое упрощено, но дайте тогда ссылку на какой-нибудь отечественный источник, пусть даже 1960-х годов, НО ТОЛЬКО ЧТОБ ОН ВСЕ СЛУЧАИ ПОКРЫВАЛ?

 

 

С переходными элементами не всё так просто. С другой стороны, ион-то - тетраэдрический. Нарисованная вами структура отвечает гибридизации атома марганца d3s и атома кислорода sp. Марганец при этом получает степень окисления +3, а кислород -1. Всё хорошо, все счастливы и довольны. В реакциях окисления перманганатом всё равно 5 электронов вынь да положь, а как там они в ионе распределены - это дело теоретиков.

Можно и на этом остановится, а можно и пи-связывание дорисовать за счёт негибридных орбиталей марганца и двух p-орбиталей кислорода, где кислород будет донором. Тут вообще всё в доме Облонских рушится и разносится в мелкую щепу

Изменено 16 Октября, 2020 в 12:10 пользователем yatcheh

[Папа_школьника]

15 минут назад, yatcheh сказал:

С другой стороны, ион-то - тетраэдрический. Нарисованная вами структура отвечает гибридизации атома марганца d3s и атома кислорода sp.

Во-первых, спасибо, что отвечаете на мои дилетантские вопросы! 

 

Любопытно, что геометрия центрального атома всё равно тетраэдрическая во всех нарисованных вариантах.  Геометрия Электронных Пар вокруг терминальных кислородов разная, но с ней - как я понял - никто не заморачивается и никто её не меряет.  

 

Ок, чтобы нарисовать вокруг марганца двойные или даже полуторные связи, кто-то должен был измерить их силу и выяснить, что они крепче (короче) одинарной.  Это поэтому их так рисуют?

 

И как это можно оправдать на пальцах? Mn настолько Э.О., что не отпускает свои электроны к кислородам, а оставляет их вокруг себя в "полуторных связях"?  

 

Есть наш отечественный путеводитель по рисованию структур Льюиса?  Ну там, у Некрасова, Глинки, и т.д.?

Изменено 16 Октября, 2020 в 12:31 пользователем Папа_школьника

[yatcheh]

18 минут назад, Папа_школьника сказал:

Любопытно, что геометрия центрального атома всё равно тетраэдрическая во всех нарисованных вариантах.  Геометрия Электронных Пар вокруг терминальных кислородов разная, но с ней - как я понял - никто не заморачивается и никто её не меряет.  

 

Ок, чтобы нарисовать вокруг марганца двойные или даже полуторные связи, кто-то должен был измерить их силу и выяснить, что они крепче (короче) одинарной.  Это поэтому их так рисуют?

 

И как это можно оправдать на пальцах? Mn настолько Э.О., что не отпускает свои электроны к кислородам, а оставляет их вокруг себя в "полуторных связях"?  

 

Есть наш отечественный путеводитель по рисованию структур Льюиса?  Ну там, у Некрасова, Глинки, и т.д.?

 

Связи там не полуторные, а "семичетвертные" (7/4 = 1.75), но это так, к слову. Длину связей наверняка меряли, надо только поискать. 

А что надо оправдывать? Что марганец не живёт там в виде катиона Mn⁷⁺? Так ведь это не с марганца начинается, уже алюминий с его жалкими тремя плюсами в таком виде на публике не появляется. Дело не в особой э.о. марганца, а в том, что поляризация связей - дело, вообще - затратное, особенно, когда их много у одного атома. 

 

[samogon1]

1 час назад, Папа_школьника сказал:

Только я порадовался, что хоть какой-то твердый алгоритм уяснил, а тут нА тебе.  Я понимаю, конечно, что американские профессора на Курсере для вас может и не авторитет, и допускаю, что там может быть многое

Буржуазная лженаука распространяет влияние по миру через Курсеру. Американским профессорам поставлена чёткая задача оболванить как можно больше людей в тех странах, где ещё осталось своя система образования. Коронавирус тут очень кстати. Своим-то студентам они совсем другое читают - в полном соответствии с диаматом и истматом. Да кто вообще сказал, что там выступают профессора? Вы их корочку видели?

[Папа_школьника]

43 минуты назад, samogon1 сказал:

Буржуазная лженаука распространяет влияние по миру через Курсеру. Американским профессорам поставлена чёткая задача оболванить как можно больше людей в тех странах, где ещё осталось своя система образования. Коронавирус тут очень кстати. Своим-то студентам они совсем другое читают - в полном соответствии с диаматом и истматом. Да кто вообще сказал, что там выступают профессора? Вы их корочку видели?

Точно! Даёшь нашу родную закись-окись марганца вместо вражеского тетраоксида тримарганца!