RISONANZA e LEWIS
Buongiorno a tutti, non mi è chiaro un concetto: facendo le strutture di lewis attraverso la carica formale vedo quali sono più stabili, ma fino a che punto posso creare nuove strutture? Ad esempio, in PO43-, creo quella senza alcun doppio legame, ma noto che P può espandere l'ottetto, allora creo le 4 equivalenti con un doppio legame con un ossigeno, poi creo le due con due doppi legami, ma quando devo fermarmi, considerando la struttura elettronica del fosforo?
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Di solito, anche in chimica organica, ci si ferma:

1) Quando si incontrano strutture di risonanza che vanno a cozzare con l'elettronegatività relativa di un atomo (nessuno mi impedisce di disegnare una struttura con un ossigeno carico positivamente, ma è altamente improbabile, e quindi insensata)

2) Se ci sono cariche positive multiple (un ossigeno deprotonato con una carica negativa va bene, ma un ossigeno con due cariche negative è molto improbabile)

3) Se ci sono legami di ordine superiore al secondo (di solito nelle strutture di risonanza ho "spostamento" dei doppi legami dei sistemi coniugati, e molto raramente vado a formare legami tripli, figuriamoci legami quadrupli).

Da un punto di vista qualitativo, questi tre criteri ti dicono al 90% dove fermarti: in molti casi, se continui, disegni strutture di risonanza che potrebbero esistere, ma sono statisticamente irrilevanti perché altamente improbabili. In altri casi, invece, sono proprio cose non sensate.

Nel caso del fosfato, le uniche strutture rilevanti sono quelle con zero e un legame doppio. Se prendi quella con due legami doppi, il fosforo ha carica formale -1, due ossigeni hanno c.f. -1 e due ossigeni hanno c.f. 0. In questo caso, la regola 1) è violata, perché ho un atomo poco elettronegativo (P) che ha carica minore rispetto a un atomo più elettronegativo (O). Se vuoi una spiegazione a spanne, non è impossibile che questa forma esista, ma è improbabile che il fosforo accetti più elettroni del dovuto, ed espanda l'ottetto se ho ancora dell'ossigeno nei paraggi con carica formale 0, e che ne può accettare altri.

Costruire strutture di risonanza
Risonanza del fosfato
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(2019-07-14, 17:00)valeg96 Ha scritto: Di solito, anche in chimica organica, ci si ferma:

1) Quando si incontrano strutture di risonanza che vanno a cozzare con l'elettronegatività relativa di un atomo (nessuno mi impedisce di disegnare una struttura con un ossigeno carico positivamente, ma è altamente improbabile, e quindi insensata)

2) Se ci sono cariche positive multiple (un ossigeno deprotonato con una carica negativa va bene, ma un ossigeno con due cariche negative è molto improbabile)

3) Se ci sono legami di ordine superiore al secondo (di solito nelle strutture di risonanza ho "spostamento" dei doppi legami dei sistemi coniugati, e molto raramente vado a formare legami tripli, figuriamoci legami quadrupli).

Da un punto di vista qualitativo, questi tre criteri ti dicono al 90% dove fermarti: in molti casi, se continui, disegni strutture di risonanza che potrebbero esistere, ma sono statisticamente irrilevanti perché altamente improbabili. In altri casi, invece, sono proprio cose non sensate.

Nel caso del fosfato, le uniche strutture rilevanti sono quelle con zero e un legame doppio. Se prendi quella con due legami doppi, il fosforo ha carica formale -1, due ossigeni hanno c.f. -1 e due ossigeni hanno c.f. 0. In questo caso, la regola 1) è violata, perché ho un atomo poco elettronegativo (P) che ha carica minore rispetto a un atomo più elettronegativo (O). Se vuoi una spiegazione a spanne, non è impossibile che questa forma esista, ma è improbabile che il fosforo accetti più elettroni del dovuto, ed espanda l'ottetto se ho ancora dell'ossigeno nei paraggi con carica formale 0, e che ne può accettare altri.

Costruire strutture di risonanza
Risonanza del fosfato

Ok, chiaro. Quindi fermo l'espansione stessa dell'ottetto quando trovo la configurazione più stabile? E se volessi scriverne il più possibile,anche poco probabili, fino a quanto posso espandere l'ottetto,creare doppi legami?
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Per rispondere all'ultima domanda devi considerare un altro punto: devi rispettare i numeri di ossidazione e la valenza degli atomi. Sono tutte regolette collegate: vedrai che se disegni strutture inappropriate, almeno una di esse è violata. Se disegni un fosfato con un legame triplo, ad esempio, hai un ossigeno trivalente, che non ha senso. Sono tutte regole collegate.
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(2019-07-14, 18:49)valeg96 Ha scritto: Per rispondere all'ultima domanda devi considerare un altro punto: devi rispettare i numeri di ossidazione e la valenza degli atomi. Sono tutte regolette collegate: vedrai che se disegni strutture inappropriate, almeno una di esse è violata. Se disegni un fosfato con un legame triplo, ad esempio, hai un ossigeno trivalente, che non ha senso. Sono tutte regole collegate.

Ok, perfetto grazie mille. Ho avuto questi dubbi perchè mi sono ritrovata appunti in cui ,forse per fare degli esempi, era stata scritta una struttura con due legami doppi e scritta la configurazione per P : 3s2 3p3 3d7
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