методом валентных связей найти гибридизацию H2SO4 и форму её молекулы

[tord23]

Только прошу, нужен именно МВС, с гибридными орбиталями и прочими прелестями. 

Найти нужно гибридизацию атома серы.

Изменено 28 Августа, 2022 в 19:47 пользователем tord23

[bacan]

Все просто

В серной кислоте атом серы проявляет степень  окисленности +6, т.е. в образовании химических связей будут участвовать все 6 электронов атома серы. Но это возможно только, если атом серы находится в возбужденном состоянии - когда все 6 электронов находятся по одному в ячейках орбиталей (Cм. Рис "Строение атома серы"). Электронная формула возбужденного атома серы в серной кислоте будет иметь вид: 1s²2s²2p⁶3s¹p3³d², т.е. валентные электроны - 3s¹p3³d².

Нужно исходить из того сколько и какие электроны участвуют в образовании связей в молекуле (ионе).

В группе SO₄^2- атом серы соединяется с четырьмя атомами кислорода, где сера проявляет ковалентность равную 6.

Строим структурную формулу SO₄², соблюдаем валентности атомов серы и кислорода: 

      O-

       |     

 O=S=O 

       |
       O-

Из структурной формулы вытекает, что в сульфат-ионе атом серы соединен с 4-мя атомами кислорода, из которых два атома кислорода соединены с атомом водорода, а два атома кислорода - соединены только с атомом серы. Между двумя атомами возможна только одна сигма-связь.

Теперь, просто посчитаем связи в сульфат-ионе, получим: 4 сигма-связи; 2 пи-связи. Считать нужно только сигма-связи, значит в образовании связей в ионе участвуют четыре атомные орбитали, это одна s- и три р-орбитали, значит гибридизация атома серы проходит по sр³ типу.  

Таким образом в SO₄^2- четыре гибридных электрона расположенных на s- и трех p-орбиталях (s¹P³)образуют 4 сигма-связи, эти электроны участвуют в гибридизации,  а два неспаренных электрона в d-орбиталях будут образовывать две пи-связи между двумя атомами кислорода.

 

Смотри Задачу № 263

Изменено 2 Сентября, 2022 в 09:55 пользователем bacan

[tord23]

В 02.09.2022 в 09:32, bacan сказал:

Все просто

В серной кислоте атом серы проявляет степень  окисленности +6, т.е. в образовании химических связей будут участвовать все 6 электронов атома серы. Но это возможно только, если атом серы находится в возбужденном состоянии - когда все 6 электронов находятся по одному в ячейках орбиталей (Cм. Рис "Строение атома серы"). Электронная формула возбужденного атома серы в серной кислоте будет иметь вид: 1s²2s²2p⁶3s¹p3³d², т.е. валентные электроны - 3s¹p3³d².

Нужно исходить из того сколько и какие электроны участвуют в образовании связей в молекуле (ионе).

В группе SO₄^2- атом серы соединяется с четырьмя атомами кислорода, где сера проявляет ковалентность равную 6.

Строим структурную формулу SO₄², соблюдаем валентности атомов серы и кислорода: 

      O-

       |     

 O=S=O 

       |
       O-

Из структурной формулы вытекает, что в сульфат-ионе атом серы соединен с 4-мя атомами кислорода, из которых два атома кислорода соединены с атомом водорода, а два атома кислорода - соединены только с атомом серы. Между двумя атомами возможна только одна сигма-связь.

Теперь, просто посчитаем связи в сульфат-ионе, получим: 4 сигма-связи; 2 пи-связи. Считать нужно только сигма-связи, значит в образовании связей в ионе участвуют четыре атомные орбитали, это одна s- и три р-орбитали, значит гибридизация атома серы проходит по sр³ типу.  

Таким образом в SO₄^2- четыре гибридных электрона расположенных на s- и трех p-орбиталях (s¹P³)образуют 4 сигма-связи, эти электроны участвуют в гибридизации,  а два неспаренных электрона в d-орбиталях будут образовывать две пи-связи между двумя атомами кислорода.

 

Смотри Задачу № 263

Спасибо большое!

[Paul_S]

02.09.2022 в 09:32, bacan сказал:

Все просто

В серной кислоте атом серы проявляет степень  окисленности +6, т.е. в образовании химических связей будут участвовать все 6 электронов атома серы. Но это возможно только, если атом серы находится в возбужденном состоянии - когда все 6 электронов находятся по одному в ячейках орбиталей (Cм. Рис "Строение атома серы"). Электронная формула возбужденного атома серы в серной кислоте будет иметь вид: 1s²2s²2p⁶3s¹p3³d², т.е. валентные электроны - 3s¹p3³d².

Нужно исходить из того сколько и какие электроны участвуют в образовании связей в молекуле (ионе).

В группе SO₄^2- атом серы соединяется с четырьмя атомами кислорода, где сера проявляет ковалентность равную 6.

Строим структурную формулу SO₄², соблюдаем валентности атомов серы и кислорода: 

      O-

       |     

 O=S=O 

       |
       O-

Из структурной формулы вытекает, что в сульфат-ионе атом серы соединен с 4-мя атомами кислорода, из которых два атома кислорода соединены с атомом водорода, а два атома кислорода - соединены только с атомом серы. Между двумя атомами возможна только одна сигма-связь.

Теперь, просто посчитаем связи в сульфат-ионе, получим: 4 сигма-связи; 2 пи-связи. Считать нужно только сигма-связи, значит в образовании связей в ионе участвуют четыре атомные орбитали, это одна s- и три р-орбитали, значит гибридизация атома серы проходит по sр³ типу.  

Таким образом в SO₄^2- четыре гибридных электрона расположенных на s- и трех p-орбиталях (s¹P³)образуют 4 сигма-связи, эти электроны участвуют в гибридизации,  а два неспаренных электрона в d-орбиталях будут образовывать две пи-связи между двумя атомами кислорода.

 

Смотри Задачу № 263

 

Вы себя слышите, вообще, уважаемый?

 

Электронная формула возбужденного атома серы в серной кислоте будет иметь вид: 1s²2s²2p⁶3s¹p3³d², т.е. валентные электроны - 3s¹p3³d².

.............

Считать нужно только сигма-связи (с чего бы так?), значит в образовании связей в ионе участвуют четыре атомные орбитали, это одна s- и три р-орбитали, значит гибридизация атома серы проходит по sр³ типу. 

 

Как могут d-электроны участвовать в образовании связи, но не участвовать в гибридизации? 

 

sp3d2-конфигурация подразумевает октаэдрическую форму молекулы, эту конфигурацию атом серы имеет в SF6, который и представляет из себя октаэдр. В образовании же молекулы серной кислоты d-электроны не участвуют. Там связи с кислородами ОН-групп образуются обычным образом, а с двумя другими кислородами образуются семиполярные связи за счет распаривания электронов серы и донирования их на пустые орбитали кислородов. Поэтому в образовании связей со стороны серы участвуют только s- и p-электроны, гибридизация серы sp3, координация - тетраэдр.