LEGAMI NELLA MOLECOLA SO3
Salve, volevo chiedere come stabilire se in una molecola ci sono legami dativi o legami covalenti doppi.
Per esempio, per disegnare la molecola SO3, ho eccitato lo zolfo per ottenere 3 elettroni spaiati  poiché ha solo 2 elettroni spaiati nella configurazione fondamentale e quindi nel disegno della molecola ho inserito due doppi legami ed uno dativo, ma il mio libro di testo dice che invece si formano due legami dativi e uno doppio (quindi suppongo che lo zolfo utilizzi i suoi due doppietti elettronici per formare 2 legami dativi e i 2 elettroni spaiati per formare il legame doppio).
Come mai succede questo?  

Ringrazio anticipatamente chi mi risponderà.
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Secondo Lewis sono possibili due formule per la molecola SO3: una in cui ci sono 3 legami doppi S=O, in cui si ammette il fatto che lo zolfo può (e lo fa) espandere l'ottetto, ed una in cui lo zolfo presenta due cariche formali positive e due ossigeni una carica negativa formale ciascuna. Sono due legami semipolari. Formalmente assimilabili a due legami covalenti coordinanti.

Il fatto che la molecola di SO3 abbia tre doppi legami S=O deriva dall'uso meccanico della carica formale senza considerare il legame reale che deve esserci nella molecola. Il vero problema è questo: non possiamo dire simultaneamente che una molecola è ibridizzata sp2 e assegnarle tre doppi legami. Il che è impossibile. Un ibrido sp2 deve avere al massimo un doppio legame, non due, e certamente non tre.
Così, a dispetto di tutto quello che si trova in rete, la forma reale è quella riportata sotto.
La struttura reale della molecola SO3 ha un doppio legame con un atomo di ossigeno e legami covalenti coordinanti con gli altri due ossigeni. I legami covalenti coordinanti sono formati quando gli elettroni leganti sono entrambi donati da un atomo. In questo caso i legami covalenti coordinanti sono formati quando l'ossigeno si lega ad una coppia di elettroni di non legame formatasi durante l'ibridazione sp2.
“La molecola SO3 gassosa è una molecola trigonale planare di simmetria D3h, come predetto dalla teoria VSEPR. La molecola SO3 appartiene al gruppo puntuale D3h. In termini del formalismo del conteggio di elettroni, l'atomo di zolfo ha uno stato di ossidazione di +6 ed una caricala formale di +2. La struttura di Lewis consiste di un doppio legame S=O e di due legami coordinanti S–O senza l'utilizzo degli orbitali d. Il momento di dipolo elettrico dell'SO3 gassoso è zero. Questo è una conseguenza dell'angolo di 120° tra i legami S-O.”

Sfortunatamente, questa affermazione non concorda con l'immagine che si trova normalmente in rete e sui libri in cui la molecola di SO3 ha tre doppi legami S=O.
Questa struttura è impossibile. Un ibrido sp2 possiede solo un orbitale p disponibile che può essere usato per fare un doppio legame. Dato che non sono più disponibili altri orbitali p, gli altri due doppi legami non possono esser fatti.
Ci potrà essere chi crede che ci sia del legame dπ - pπ presente in questa molecola che aiuti a spiegare i doppi legami extra, ma non è questo il caso. Sia che si parli di SO2 sia di SO3, la questione non cambia:
“Non c'è alcuna prova a supportare le nozioni di una retro-donazione pπ–dπ dall'atomo di ossigeno all'atomo di zolfo.”

Dal punto di vista delle cariche formali, è accattivante formare doppi legami con tutti gli atomi di ossigeno riducendo quindi la carica formale di tutti gli atomi a zero. La sfida per coloro che propongono questa struttura è mostrare come tutti e tre i doppi legami si possano formare. In questo senso, la natura meccanica del ridurre le cariche formali produce una molecola la cui struttura non può essere riconciliata dagli ibridi e dagli orbitali p disponibili e non esiste prova che gli orbitali d giochino un qualche ruolo.


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La chimica è una cosa che serve a tutto. Serve a coltivarsi, serve a crescere, serve a inserirsi in qualche modo nelle cose concrete.
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Anto
(2021-03-06, 18:55)Geber Ha scritto: “Non c'è alcuna prova a supportare le nozioni di una retro-donazione pπ–dπ dall'atomo di ossigeno all'atomo di zolfo.”
La sfida per coloro che propongono questa struttura è mostrare come tutti e tre i doppi legami si possano formare. In questo senso, la natura meccanica del ridurre le cariche formali produce una molecola la cui struttura non può essere riconciliata dagli ibridi e dagli orbitali p disponibili e non esiste prova che gli orbitali d giochino un qualche ruolo.

Non c'è alcuna prova di retrodonazione a livello di evidenze sperimentali, cioè di spettroscopie ecc? Grazie
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Quello che ho scritto era preso da un libro di testo e non adduce altre spiegazioni.
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Alessandra




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