Springen naar inhoud

Structuur van MnO4-



  • Log in om te kunnen reageren

#1

*_gast_Maaiketje_*

  • Gast

Geplaatst op 26 augustus 2012 - 14:36

Hey,

ik heb een beetje moeilijkheden met de structuur van MnO4- te bepalen.

Ik heb geredeneerd als volgt:

Mn is een overgangsmetaal dus we zullen de VSEPR moeten toepassen. Na een beetje puzzelen vind ik dit:
[attachment=11228:scannen0001.pdf]


Het hybridisatieschema voor Mn klopt duidelijk niet, terwijl ik er zeker van ben dat Mn sp3-gehybridiseerd wordt.

Hoe ziet het juiste hybridisatieschema er dan uit?

Groetjes

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8933 berichten
  • VIP

Geplaatst op 28 augustus 2012 - 17:14

Ik begrijp eerlijk gezegd niet zo veel van de stappen die je zet. Een paar puntjes:

1. Mn is inderdaad een overgangsmetaal, maar waarom moet je "dus" VSEPR gebruiken? Of laat ik het zo vragen: In welke gevallen gebruik je de VSEPR theorie dan niet om de structuur te bepalen?

2. Is het uberhaupt nodig om het hybridisatieschema te bepalen?

3. Wat is er mis met de structuren waar je een kruis doorheen hebt gezet?


Tenslotte nog een opmerking: Hybridisatie is een beschrijving waarmee wordt aangeduid hoe een set van verschillende soorten orbitalen combineren tot een verzameling van hetzelfde soort; zo combineren bij sp-hybridisatie 1 s orbitaal en 1 p-orbitaal tot 2 sp-orbitalen. Belangrijk is dat het aantal orbitalen hetzelfde blijft - en het aantal elektronen dat je erin kunt stoppen dus ook!

Hoeveel elektronen kun je dus maximaal in een sp3-gehybridiseerd centrum kwijt?

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#3

*_gast_Maaiketje_*

  • Gast

Geplaatst op 29 augustus 2012 - 08:20

1. Mn is inderdaad een overgangsmetaal, maar waarom moet je "dus" VSEPR gebruiken? Of laat ik het zo vragen: In welke gevallen gebruik je de VSEPR theorie dan niet om de structuur te bepalen?


Wij hebben gezien dat je bij overgangsmetalen het best VSPER gebruikt. Bij elementen uit de eerste en de tweede periode kunnen we bv de Lewismethode toepassen, dus via de formule: "aantal pi-bindingen = 6 X (het aantal niet H-atomen) + 2 - V (aantal valentie-elektronen) en zo de Lewis-structuur bepalen en vervolgens hybridisatie etc.


2. Is het uberhaupt nodig om het hybridisatieschema te bepalen?



Om de structuur te bepalen niet nee, maar op het examen vraagt de professor het hybridisatieschema...

3. Wat is er mis met de structuren waar je een kruis doorheen hebt gezet?



De structuren met een kruis door zijn de minst stabiele structuren, dus deze komen niet in aanmerking. Dit hebben we zo in de les gezien..


Tenslotte nog een opmerking: Hybridisatie is een beschrijving waarmee wordt aangeduid hoe een set van verschillende soorten orbitalen combineren tot een verzameling van hetzelfde soort; zo combineren bij sp-hybridisatie 1 s orbitaal en 1 p-orbitaal tot 2 sp-orbitalen. Belangrijk is dat het aantal orbitalen hetzelfde blijft - en het aantal elektronen dat je erin kunt stoppen dus ook!


Hoeveel elektronen kun je dus maximaal in een sp3-gehybridiseerd centrum kwijt?


8 elektronen?

Maar bij Mn heb je dus 7 valentie-elektronen, indien je die in de sp3 - gehybridiseerde orbitalen stopt, heb je 3 elektronen-paren en 1 vrij elektron. Dat vrij elektron zal met een vrij elektron van O een sigma-binding vormen, dit klopt. Maar dan heb je toch nog 3 elektronenparen die op één of andere manier een dubbele binding met de andere drie O's zal moeten vormen. Ik snap niet hoe je van die gepaarde elektronen ongepaarde elektronen kan maken zodat ze een dubbele binding zullen gaan kunnen vormen. Is het iets met een ppi-ppi binding of een dpi-ppi binding?

Veranderd door Kravitz, 29 augustus 2012 - 09:08
quote opgelapt


#4

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8933 berichten
  • VIP

Geplaatst op 29 augustus 2012 - 10:20

Wij hebben gezien dat je bij overgangsmetalen het best VSPER gebruikt. Bij elementen uit de eerste en de tweede periode kunnen we bv de Lewismethode toepassen, dus via de formule: "aantal pi-bindingen = 6 X (het aantal niet H-atomen) + 2 - V (aantal valentie-elektronen) en zo de Lewis-structuur bepalen en vervolgens hybridisatie etc.


Dat is geen antwoord op de vraag waarom. Ik heb sterk het idee dat hier zaken door elkaar worden gehaald. VSEPR is een methode om de globale vorm van moleculen te bepalen, niets meer en niets minder. VSEPR vertelt niets over dubbele bindingen c.q. over de elektronenstructuur van moleculen. Dat geldt voor simpele moleculaire stoffen als H2O en ook voor wat meer ingewikkelde metaalcomplexen. Ik vind (maar goed, ik bepaal jouw eindcijfer straks niet) het onzin om zo'n onderscheid te maken.

Wat er daadwerkelijk aan de hand is: Elementen uit de derde periode en verder hebben een d-subschil die ook betrokken kan worden in de vorming van MO's, of zo je wil: die ook kan hybridiseren. Met die elementen kun je dus structuren tekenen die niet aan de octetregel voldoen, bijvoorbeeld SO42- met daarin 2 dubbele bindingen tussen S en O, en een formele lading van 0 op het S-atoom.

Elementen uit de 2e periode kunnen dat niet. De structuren moeten aan de octetregel voldoen en kunnen maximaal een valentie van 4 hebben. Dit leidt tot structuren met een formele lading, zoals bij NO3-.

Ik vind het te ver gaan om te zeggen dat een structuur geen formele lading van meer dan 1+ mag hebben. De formele lading is ook niet meer dan een boekhoud-"truc" en komt niet overeen met de daadwerkelijke lading op een atoom. Wat wel het geval is: Als in de structuur formele positieve én negatieve ladingen voorkomen, dan is dat niet zo gunstig, en als er manieren zijn om dat op te heffen, dan zal dat gebeuren.

Het is dus in het geval van MnO4- op zich te verdedigen wanneer je aangeeft dat de O-atomen elektronen zullen doneren, zodat uiteindelijk een structuur met een formele lading van 0 op het Mn-atoom ontstaat. Maar Mn is behoorlijk elektropositief, en O is behoorlijk elektronegatief, dus ik zie niet helemaal in waarom zo'n structuur beter zou zijn dan eentje waarin de O-atomen de elektronen zelf houden en er een formele lading van +1 of zelfs +2 op het Mn-atoom zit.

De tweede formule ken ik niet, en als ik hem probeer voor een molecuul als HCN kom ik op onzin uit (namelijk dat er 4 pi-bindingen zouden zijn).

Om de structuur te bepalen niet nee, maar op het examen vraagt de professor het hybridisatieschema...


Dan moet je een hybridisatie verzinnen die bij de elektronenstructuur past die je getekend hebt...

Maar bij Mn heb je dus 7 valentie-elektronen, indien je die in de sp3 - gehybridiseerde orbitalen stopt, heb je 3 elektronen-paren en 1 vrij elektron. Dat vrij elektron zal met een vrij elektron van O een sigma-binding vormen, dit klopt.


Als dat zo zou werken heb je dus een Mn-atoom met 3 vrije elektronenparen en 1 binding aan een O-atoom. En dan kom je nog in de knoei met hoe je die andere 3 O-atomen er aan bindt.

Als je wil weergeven hoe de structuur met een formele lading 0 op het Mn-atoom wordt gevormd, dan heb je dus 3 dubbele bindingen en 1 enkele binding. Die enkele binding zal een sigma-binding zijn, en de dubbele bindingen zullen allemaal bestaan uit 1 sigma-binding en 1 pi-binding.

Je hebt in totaal 7 bindingen, dus 7 orbitalen. Als 4 van die orbitalen sp3 hybrides zijn, dan zijn er dus nog 3 orbitalen over. Het Mn-atoom heeft in ieder orbitaal 1 elektron gestopt (anders was de formele lading ook niet 0).

Maar welke orbitalen de overige 3 precies zijn, en hoe elektron uit een 3d-orbitaal in een 4p terechtkomt om een sp3-hybride te vormen, moet je prof maar uitleggen.

Naar mijn mening is het onzinnig om de structuren van metaalcomplexen te beschrijven met hybridisatie.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum







Also tagged with one or more of these keywords: scheikunde

0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures