Er molekyler med bindingsordrer mindre end en stabil?

Molekyler, der har en rækkefølge under 1, kan være helt stabile i den forstand at deres resulterende molekylære struktur ligger i et energipotentiale godt. Strengt taget er det nok, at molekylet ikke adskilles spontant ved $ T = \ pu {0 K} $ og i mangel af nogen interaktion med stof eller felter. Der er imidlertid ingen grund til at gå så langt for at beskytte et sådant molekyle mod nedbrydning; der er eksempler på arter, som er kemisk vigtige under regelmæssige laboratorieforhold.

Alt andet lige er det rigtigt, at arter med bindingsordrer under 1 er relativt ustabile. Dette skyldes hovedsageligt, at den fraktionerede binding er forholdsvis svag (der kræver relativt lidt aktiveringsenergi for at bryde, dvs. en mindre $ E_ \ mathrm {a} $), og fordi molekylet i de fleste tilfælde kan reagere med andre stoffer på en sådan måde, at danne produkter med alle kovalente bindinger af bindingsrækkefølge 1 eller højere (øger exergoniciteten af de fleste reaktioner, dvs. en mere negativ $ \ Delta_ \ mathrm {r} G $).

Da den kinetiske barriere til reaktion er forholdsvis lav, og det termodynamiske reaktionsdrev er forholdsvis høj, har arter med bindingsrækkefølge under 1 en tendens til at have brug for ekstra beskyttelse mod verden for at blive i et stykke. For eksempel er diborane og trimethylaluminium forbindelser, der har bindinger af orden 0,5 og samtidig er ubestemt stabile, når de er rene, antænder de spontant i luft fra eksponering for ilt og fugt. Som det med rette påpeges i kommentarerne, kræver ædelgasforbindelser fraktionerede bindingsordrer, alligevel kan flere forbindelser opnås og opbevares (især xenonforbindelser), selvom de har tendens til at være følsomme over for fugt og opvarmning. Bor er også ansvarlig for en meget interessant klasse af forbindelser hvor mange boratomer binder sig til hinanden i burlignende strukturer med meget kompliceret binding, i hvilken fraktioneret rækkefølge obligationer er involveret. Nogle af de større og mere symmetriske strukturer kan være relativt stabile, især med passende substituenter.

I rummet er der virkelig ikke meget af noget rundt, så du kan forvente at finde nogle molekyler med fraktionerede bindingsordrer, der flyder omkring. Faktisk kan man finde trihydrogen kation , som faktisk er en af de mest almindelige ioner i universet!

Kommentarer

• Tak. Jeg Antag, at min lærer tager fejl. Jeg ' forsøger stadig at finde hans nøjagtige udsagn, men jeg vil verificere med klassekammerater i mellemtiden.
• @Nicolau: Hvad med resonanshybrider? De har også fraktionerede obligationsordrer, men er ikke ' t de formodes at være mere stabile?
• @Kaumudi Resonans er fint. obligationsordrer generelt (selv begrebet obligationsordre er op til debat). Alt, hvad jeg siger ', er, at molekyler, der indeholder specielt svage obligationer (hvilket normalt er tilfældet for obligationsordrer lavere end 1) har tendens til at være ustabil med hensyn til en lang række reaktioner, der er i stand til at danne produkter, der generelt har en stærkere binding (kovalent, ionisk eller på anden måde). Intet mysterium her.