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¿Por qué no HNO2 tiene resonancia?

Una pregunta en 1996, AP Química de la Libre Respuesta de la pregunta:

El $\ce{N-O}$ de bonos en el $\ce{NO2-}$ iones son iguales en longitud, mientras que los que son desiguales en $\ce{HNO2}$. Explique.

Puesto que el dióxido de nitrógeno iones de resonancia, el $\ce{N-O}$ bonos son iguales como la resonancia es en realidad un híbrido de todas las estructuras posibles para una determinada molécula. Sin embargo, la respuesta entonces se supone que $\ce{HNO2}$ no tiene ninguna resonancia, sino más bien una individual y una doble enlace ( $\ce{N-O}$ $\ce{N=O}$ ), y por lo tanto no todos los de la $\ce{N-O}$ bonos son iguales.

¿Cómo es esto posible? ¿Por qué $\ce{HNO2}$ no tiene 2 posibles estructuras en las que la simple y doble bonos de cambiar entre los dos oxígenos?

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maccullt Puntos 1555

La resonancia es un remanente de la valencia de los bonos de la teoría, que es necesario porque es imposible describir deslocalizada de la vinculación localizada dentro de un esquema de vinculación. La resonancia de las estructuras no son reales. Una estructura de Lewis describe una configuración electrónica con totalmente localizado electrones. Para muchas moléculas es completamente suficiente para describir la situación de la vinculación con una tal estructura en un primer orden de aproximación. Para muchas otras moléculas esto es completamente insuficiente. Para $\ce{NO2-}$ este es el caso, por lo tanto, usted necesita una superposición de más de una estructura para acercarnos a una descripción cualitativa. Esta advertencia no es necesario en los orbitales moleculares teoría, ya que este está diseñado para el tratamiento de la deslocalización.

El anión nitrito

Una pregunta, por tanto, surge de la anterior: Son las $\ce{N-O}$ bonos de longitudes iguales porque no hay resonancia, o es que hay resonancia porque el $\ce{N-O}$ longitudes de enlace son iguales?

Esta es, obviamente, más de una cuestión filosófica, pero muestra el dilema de todo el concepto. La unión de una molécula es el resultado de muchos factores diferentes; para citar algunos: la repulsión de los núcleos, la repulsión entre los electrones, la atracción entre los electrones y los núcleos.

Para $\ce{NO2-}$ hay una pregunta clave, que nos da una importante pista acerca de por qué las longitudes de enlace son iguales: ¿por Qué un átomo de oxígeno de ser diferente de los otros? De hecho, la molécula es simétrica (C2v), por lo tanto, las longitudes de enlace debe ser igual.
Si intenta escribir una estructura de Lewis que respeta la simetría, usted terminará para arriba con un sexteto de electrones en nitrógeno (y una carga formal de +2), lo que, ciertamente, sólo puede ser una falta de aproximación. Si usted escribir una estructura de Lewis con menos cargos formales, manteniendo la simetría, usted notará que el nitrógeno tiene 10 electrones. Eso significaría que tendría que utilizar d-orbitales, que simplemente no están disponibles para el nitrógeno (más sobre eso en otro momento). Hay otra manera de escribir una estructura de Lewis, sin embargo, éste tiene que romper la simetría, y te darás cuenta de que hay una segunda, que es igual. En el fin de mantener la simetría de introducir la resonancia, para el estado, que la "verdadera" estructura electrónica es una superposición de (al menos) las dos configuraciones.

TL;DR: El $\ce{N-O}$ de bonos en el anión nitrito son iguales, porque los oxígenos son iguales.

El ácido nitroso

Es falso decir que en $\ce{HONO}$ hay resonancia. Y también es incorrecto decir que una falta de resonancia hace que los bonos desigual. Si el manual de la solución de reclamos de esto, es malo.

¿Por qué $\ce{HNO2}$ no tiene 2 posibles estructuras en las que la simple y doble bonos de cambiar entre los dos oxígenos?

Estos son válidas resonancia de las estructuras de ácido nitroso. Hay que tener en cuenta, sin embargo, que la resonancia no cambiar la geometría de una molécula (o estructura molecular). La contribución de la estructura de Lewis con menos cargos formales para el total de la función de onda será mucho mayor que la contribución de la estructura en este caso. Esto no es una declaración general, hay moléculas donde la carga separados Lewis estructura tiene una mayor contribución a la función de onda.

Por analogía con el anión caso, hay una pregunta clave, que nos da una pista acerca de la estructura molecular: Si se unen un protón a uno de oxígeno, son tanto de oxígeno realmente iguales? En este caso la simetría de la molécula se reduce a Cs. Por lo tanto, los bonos, no pueden ser iguales.
Para esta molécula no tendrá ningún problema en escribir una sola estructura de Lewis que satisface todo tipo de imponer criterios.
Para responder a la pregunta inicial: Los bonos en $\ce{HONO}$ son desiguales, porque el protón está enlazado a uno de los oxígenos. Es muy polar, pero el enlace covalente. La densidad de electrones de la $\ce{N-O}$ bonos es por lo tanto desplazado hacia la $\ce{H-O}$ bond, y al mismo tiempo reducido para la $\ce{N-O}$ bonos cuando se compara con el anión. Por lo tanto el $\ce{HO-N}$ bono es mayor que el $\ce{N=O}$ bonos (I implícita la mayoría de los contribuyentes Lewis estructura de aquí).

TL;DR: El $\ce{N-O}$ enlaces en la molécula de ácido nitroso son desiguales, porque los oxígenos son desiguales.


Hay con frecuencia es la noción de una mayoría estable de la estructura de resonancia. Mientras que esto es muy popular, es completamente erróneo. Remito de nuevo a la pregunta ¿Qué es la resonancia, y la resonancia de las estructuras real? La resonancia se utiliza para describir la electrónica de la estructura de una molécula, no hay ningún cambio en la estructura molecular permitido. Es necesario entender, que sólo la descripción en términos de todas las posibles estructuras de resonancia es en sí misma correcta, es decir, el límite teórico de la valencia de los bonos de la teoría, todo lo demás es una aproximación. Sin embargo, no todas las estructuras de resonancia tendrá la misma contribución a la función de onda. Cada vez que alguien habla de los más estables de la estructura de resonancia, es probable que se refieren a la estructura de resonancia con la mayor contribución a la función de onda. Pero incluso si usted sabe lo que quiere decir, que es un error hablar de una mayoría estable de resonancia de la estructura, debe ser corregido.

(Yo actualmente no tengo el tiempo para ofrecer un pleno derecho de respuesta, en lugar de eso yo estaba tratando de dar algunos consejos en la dirección correcta. Yo podría volver a modificar es cuando tengo más tiempo.)

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Fangting Wang Puntos 11

En $\ce{NO2-}$ ión de la resonancia de las estructuras son equivalentes y son lo suficientemente estable (ya que no hay carga negativa en más electronegativo elemento). Resonance in $\ce{NO2-}$

Por el contrario, la estructura canónica (II) de $\ce{HNO2}$ es muy inestable como el +ve cargo está presente en más electronegativo elemento O (lo que es más electronegativo que N). También, las cargas positivas y negativas están bastante separadas y, por tanto, la estabilidad se reduce considerablemente. Resonance in $\ce{HNO2}$

Por lo tanto, se puede concluir que debido a un estado más estable de la estructura (I), el $\ce{N-O}$ bonos de longitud son desiguales en $\ce{HNO2}$.

-5voto

Vicky Puntos 3303

La idea es que en una resonancia de la estructura, todas las estructuras son igualmente estables, por ejemplo, en CO3: CO3

, se puede ver que los cargos formales en el sistema operativo inicialmente son de -1 a 2 de ellos y 0 en el último; estos cargos son coherentes en cada estructura. Sin embargo, en el ejemplo, las estructuras son: enter image description here

Los cargos formales en el sistema operativo, en este caso son el 0 y el 0 a la izquierda, frente a 1 y -1 a la derecha. Estos cargos no son los mismos, por lo que este es un caso de los más estables de la estructura en lugar de resonancia de la estructura.

Fuentes de la imagen: http://www.chem.ucla.edu/~harding/tutorials/resonance/draw_res_str.html https://s3mn.mnimgs.com/img/shared/content_ck_images/images/HNO2.png

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