Quali sono le strutture di risonanza per # SO_2 #?

Diossido di zolfo, o #SO_2#, ha due strutture di risonanza che contribuiscono ugualmente alla struttura ibrida complessiva della molecola. Tuttavia, un terzo Struttura di Lewis può essere disegnato per #SO_2# che è più stabile in teoria, ma non corrisponde perfettamente ai dati sperimentali.

Disegniamo le prime due strutture di Lewis per #SO_2#. Il numero totale di elettroni di valenza abbiamo a nostra disposizione è 18 - 6 dallo zolfo e 6 da ciascuno dei due atomi di ossigeno.

Le prime due strutture di Lewis per le quali è possibile disegnare #SO_2# sarà

Tutti i 18 elettroni di valenza sono rappresentati - 6 elettroni da 3 legami e 10 elettroni distribuiti come coppie solitarie sui tre atomi. Un paio di cose importanti da notare qui.

Queste due strutture di risonanza sono equivalenti e contribuiranno ugualmente alla struttura ibrida. Entrambe le strutture hanno accuse formali - il negativo carica formale è posto di più electronegative atomo - ossigeno, mentre la carica positiva è posta sullo zolfo, meno elettronegativo dei due atomi.

In questo caso, l'attuale struttura sarebbe un ibrido che sarebbe simile a questo

La carica negativa verrà suddivisa sui due atomi di ossigeno. Le accuse sugli atomi sono #"+1.4"# per zolfo e #"-0.7"# per ogni atomo di ossigeno.

Un'altra struttura di Lewis per la quale è possibile disegnare #SO_2# è questo

Questa volta non sono presenti cariche formali: ogni atomo di ossigeno ha bisogno di 6 elettroni e ottiene 6 elettroni, lo stesso vale per lo zolfo. Dal momento che lo zolfo ha accesso al suo 3d-orbitali, è perfettamente in grado di espandere il suo byte per ospitare 10 elettroni invece di 8.

Quindi, in teoria, questa struttura sarebbe più stabile delle due precedenti in base al fatto che ne ha di più legami covalenti e nessuna accusa formale per nessuno degli atomi.

Tuttavia, come ho detto, i dati sperimentali punterebbero verso il modello ibrido; sarebbero presenti cariche parziali su tutti gli atomi e anche i doppi legami della molecola hanno un carattere di legame singolo.

Inoltre, la molecola ordine obbligazionario, che si riferisce al numero di legami tra una coppia di atomi, è #"1/2"#, un altro aspetto che supporta il modello ibrido.

Quindi, in conclusione, tutte e tre le strutture sono valide; quello con due doppi legami è preferibile dal punto di vista teorico, mentre gli altri due si avvicinano a ciò che i dati sperimentali mostrano per #SO_2# molecola.