A kötési sorrendű molekulák stabilabbak-e? Professzorom megjegyezte, hogy “alig élnek”, de mit jelent tudományosan?
Tudom, hogy létezhetnek olyan molekulák, amelyeknél az egynél nagyobb frakcionális kötési sorrend van – azaz a nitrogén-oxid kötési sorrendje 2,5 (MO-számítások alapján), és nagyon jól létezik. molekulák, amelyek frakcionális kötési sorrendje egy alatt van, csak nagyon instabil?
megjegyzések
- A xenon-fluorid és a legnemesebb gázvegyületek kötési sorrendje 1/2, önmagukban pedig meglehetősen stabilak, bár vannak a legerősebb szervező ügynökök közül.
- @ user2617804 Előfordulhat, hogy át kell másolnia, törölnie és újra közzé kell tennie a megjegyzés szerkesztett változatát. Valahogy " oxidáló " lett " szervező ".
Válasz
Azok a molekulák, amelyek 1 alatti rendű kötéssel rendelkeznek, bizonyos értelemben tökéletesen stabilak lehetnek hogy létrejövő molekulaszerkezetük egy energetikai potenciál kútjában rejlik. Szigorúan véve elég, ha a $ T = \ pu {0 K} $ értéknél az anyaggal vagy mezőkkel való kölcsönhatás hiányában a molekula spontán nem bomlik fel. Azonban nincs szükség egészen odáig, hogy megvédjük egy ilyen molekulát a bomlástól; vannak olyan fajok, amelyek kémiailag fontosak a szokásos laboratóriumi körülmények között.
Ha minden más dolog egyenlő, igaz, hogy az 1 alatti kötési sorrendű fajok viszonylag instabilak. Ez elsősorban azért van, mert a frakcionális kötés viszonylag gyenge (a megszakadásához viszonylag kevés aktivációs energiára van szükség, azaz egy kisebb $ E_ \ mathrm {a} $), és mert a legtöbb esetben a molekula más anyagokkal úgy tud reagálni, hogy olyan termékeket alkossunk, amelyek minden 1. vagy annál magasabb kötési sorrendű kovalens kötéssel rendelkeznek (növelve a legtöbb reakció exergonitását, azaz negatívabb $ \ Delta_ \ mathrm {r} G $).
Mivel a reakció kinetikus gátja viszonylag alacsony, és a reakció termodinamikai hajtóereje viszonylag magas, az 1 alatti kötési sorrendű fajok általában hajlandók némi extra védelemre a világ ellen, hogy egy darabban maradjanak. Például a diborán és a trimetil-alumínium olyan vegyületek, amelyek 0,5 sorrendű kötésekkel rendelkeznek, és korlátlan ideig tartanak tiszta állapotban spontán meggyulladnak a levegőben oxigén és nedvesség hatásának kitéve. Ahogyan a megjegyzésekben helyesen rámutattak, a nemesgáz-vegyületek frakcionális kötési sorrendet igényelnek, mégis több vegyület nyerhető és tárolható (különösen a xenon-vegyületek), bár hajlamosak érzékenyek a nedvességre és a hőre. A bór felelős azért is, hogy egy nagyon érdekes vegyületosztály , amelyben sok bóratom ketrecszerű szerkezetekben, nagyon bonyolult kötéssel kapcsolódik egymáshoz, frakcionális sorrendben. kötvényekről van szó. Néhány nagyobb és szimmetrikusabb szerkezet viszonylag stabil lehet, különösen megfelelő szubsztituensek mellett.
Az űrben valójában nincs sok minden a környéken, ezért számíthat arra, hogy talál néhány molekulát, amelyeken frakcionális kötési sorrendek lebegnek. Valójában megtalálható a trihidrogén-kation , amely valójában az univerzum egyik leggyakoribb ionja!
Megjegyzések
- Köszönöm. tegyük fel, hogy a tanárom téved. Én ' még mindig megpróbálom megtalálni a pontos állítását, de közben osztálytársakkal fogok igazolni.
- @Nicolau: Mi van? rezonancia hibridek? Nekik is vannak töredékkötés-megrendeléseik, de nem ' t állítólag stabilabbak?
- A @Kaumudi rezonancia rendben van. A törtben nincs semmi különös kötvényparancsok általában (még a kötvényrendelés fogalma is vita tárgyát képezi). Csak annyit mondok ' m, hogy különösen gyenge kötéseket tartalmazó molekulák (ez általában alacsonyabb mint 1) általában instabilak a olyan reakciók sokasága, amelyek képesek összességében erősebben kötődő termékek (kovalens, ionos vagy egyéb) kötésére. Itt nincs rejtély.