Les molécules avec des ordres de liaison inférieurs à un sont-elles stables? Mon professeur a commenté quils étaient «à peine vivants» mais que veut-il dire, scientifiquement?
Je sais que des molécules avec des ordres de liaisons fractionnaires supérieurs à un peuvent exister – cest-à-dire que loxyde dazote a un ordre de liaison de 2,5 (grâce à des calculs de MO) et il existe très bien.
Ainsi molécules avec des ordres de liaison fractionnaires inférieurs à un juste très instables?
Commentaires
- Le fluorure de xénon et les composés de gaz les plus rares auraient un ordre de liaison de 1/2 et par eux-mêmes ils sont assez stables bien quils soient certains des agents dorganisation les plus puissants.
- @ user2617804 Vous devrez peut-être copier, supprimer et republier une version modifiée de ce commentaire. Dune manière ou dune autre, " oxydant " est devenu " organisant ".
Réponse
Les molécules possédant un lien dordre inférieur à 1 peuvent être parfaitement stables, au sens que leur structure moléculaire résultante réside dans un puits de potentiel énergétique. A proprement parler, il suffit quà $ T = \ pu {0 K} $ et en labsence dinteractions avec la matière ou les champs, la molécule ne se désassemble pas spontanément. Cependant, il nest pas nécessaire daller aussi loin pour protéger une telle molécule de la décomposition; il existe des exemples despèces chimiquement importantes dans des conditions de laboratoire normales.
Toutes choses étant égales par ailleurs, il est vrai que les espèces avec des ordres de liaison inférieurs à 1 sont relativement instables. Ceci est principalement dû au fait que la liaison fractionnaire est relativement faible (nécessitant relativement peu dénergie dactivation pour se rompre, cest-à-dire un $ E_ \ mathrm {a} $ plus petit), et que dans la plupart des cas, la molécule peut réagir avec dautres substances de manière à forment des produits avec toutes les liaisons covalentes dordre 1 ou supérieur (augmentant lexergonicité de la plupart des réactions, cest-à-dire un $ \ Delta_ \ mathrm {r} G $ plus négatif).
Puisque la barrière cinétique pour la réaction est comparativement faible et que la commande thermodynamique pour la réaction est comparativement élevée, les espèces avec un ordre de liaison inférieur à 1 ont tendance à avoir besoin dune protection supplémentaire contre le monde pour rester en une seule pièce. Par exemple, le diborane et le triméthylaluminium sont des composés possédant des liaisons dordre 0,5, et tout en étant indéfiniment stables à létat pur, ils senflamment spontanément dans lair à cause de lexposition à loxygène et à lhumidité. Comme indiqué à juste titre dans les commentaires, les composés de gaz rares nécessitent des ordres de liaison fractionnés, mais plusieurs composés peuvent être obtenus et stockés (en particulier les composés de xénon), bien quils aient tendance à être sensibles à lhumidité et à la chaleur. Le bore est également responsable de une classe très intéressante de composés dans laquelle de nombreux atomes de bore se fixent les uns aux autres dans des structures en forme de cage avec des liaisons très compliquées, dans quel ordre fractionnaire les liens sont impliqués. Certaines des structures plus grandes et plus symétriques peuvent être relativement stables, en particulier avec des substituants adéquats.
Dans lespace, il ny a vraiment pas grand-chose autour, donc vous pourriez vous attendre à trouver des molécules avec des ordres de liaisons fractionnaires flottant. En effet, on peut trouver le cation trihydrogène , qui est en fait lun des ions les plus courants de lunivers!
Commentaires
- Merci. Je supposons que mon professeur se trompe. Je ' essaie toujours de trouver sa déclaration exacte, mais je vais vérifier avec mes camarades de classe en attendant.
- @Nicolau: Et hybrides de résonance? Eux aussi ont des ordres dobligations fractionnaires mais ne sont pas ' censés être plus stables?
- @Kaumudi La résonance est très bien. Il ny a rien de spécial à propos des fractionnaires ordres dobligations en général (même le concept dordre dobligations est à débattre). Tout ce que je ' m dit, cest que les molécules contenant des liaisons particulièrement faibles (ce qui est généralement le cas pour les ordres dobligations inférieurs que 1) ont tendance à être instables par rapport à une multitude de réactions capables de former des produits qui présentent une liaison globalement plus forte (covalente, ionique ou autre). Aucun mystère ici.