На сколько выгодно молекуле, когда у нее есть отрицательный заряд. Влияет ли отрицательный заряд на стабильность молекулы?
Давайте разберем пример с ацетиллидом анионом. Вот он относительно стабильный за счет того, что у него электроны(отрицательный заряд так скажем) на половину расположены на s орбитали. Из-за того, что эта орбиталь ближе к ядру расположен будет более менее стабилизироваться. И на сколько оно стабилизирует молекулу?
Мы так же говорим, что штуки, как абсолютной стабильности не существует, она только относительная. Тогда давайте сравним 2 аниона
пускай 1-ым будет ацетиллид анион, а вторым ОН-. Что из них будет стабильнее? и на сколько отрицательный заряд влияет на все это?
1 лайк
Как вы и сказали, под характеристиками “стабильный” или “нестабильный” всегда подразумеваются относительные величины. То есть когда мы говорим, что ацетиленид стабильный, мы не подразумеваем что он существует в свободном виде или что-то типо этого, мы имеем ввиду что он гораздо стабильнее депротонированного алкана/алкена. Относительные стабильности можно сравнить по рКа сопряженной кислоты, рКа воды меньше рКа ацетилена, значит и гидроксид будет стабильнее, что и довольно логично
2 лайка
Есть основные 4 вещи, которые помогают стабилизироваться формальному заряду атома:
1)Атом. непосредственно у какого атома этот самый заряд, в вашем случае углерод и кислород. И чем сильнее электроотрицательность атома, тем сильнее он стабилизирует отрицательный заряд. Напротив, если это положительный заряд то его стабилизировать будет лучше менее электроотрицательный атом. По этой причине у того же самого кислорода отрицательный заряд стабильнее положительного, а у металлов наоборот
2) резонанс. ну тут все понятно, чем больше резонансных форм тем стабильнее, из-за делокализации заряда
3) Индуктивный эффект. Тут думаю тоже понятно, если рядом с отрицательным зарядом будет сильно электроотрицательный атом (например фтор) он будет стягивать к себе электронную плотность, тем самым стабилизируя отрицательный заряд.
4) гибридизация. как вы сами сказали в sp гибридизаций электрон расположен более ближе к ядру, значит нуклеар форс будет сильнее и стабильнее.
Также такие вещи как steric strain могут способствовать нестабильности заряда.
1 лайк
Конечно же отрицательный заряд влияет на стабильность молекулы, не думаю что отрицательно заряженная молекула может быть стабильнее нейтральной формы. Но конечно же могут быть особые случаи, как например циклопентадиенил анион стабильнее циклопентадиена. Также случай с кислотами, при высоких pH стабильнее отрицательная форма.
1 лайк
Сравним между собой? Первый вопрос – для чего? Какое понимание нам это даст? Если чисто из любопытства – надо решать уравнение Шредингера. Я попытался это сделать, но с наскоку не получилось, вопрос оказался менее тривиальным, чем кажется на первый взгляд. Как что-то толковое получится, сообщу отдельно.
А если сравнивать относительно нейтральных молекул, достаточно взглянуть на значения pKa. pKa ацетилена на 9 единиц выше. Значит ацетилинид относительно ацетилена менее стабилен, чем гидроксид относительно воды на 9 порядков.
4 лайка
Может и так. Ну хоть и у вас получиться сделать уравнение(надеюсь получиться), и вы придёте к результату. Я и особых выводов с этого не смогу сделать наверное
и не потому что с вами что-то не так, а просто потому что для решения практических вопросов нужны лишь относительные значения энергий. И на самом деле в целом мозг устроен так, что гораздо лучше воспринимаются относительные/сравнительные понятия, чем любые абсолютные шкалы.
2 лайка
к слову, в поведенческой экономике есть концепция coherent arbitrariness: люди плохо понимают насколько они хотят тот или иной товар (arbitrariness part), но они хорошо понимают насколько больше или меньше они его хотят, чем что-то другое (coherent part).