Le molecole con ordini di legame sono stabili meno di uno?

Le molecole che possiedono un legame di ordine inferiore a 1 possono essere perfettamente stabili, nel senso che la loro struttura molecolare risultante risiede in un pozzo di potenziale energetico. A rigor di termini è sufficiente che a $ T = \ pu {0 K} $ e in assenza di interazioni con la materia o con i campi, la molecola non si disassembla spontaneamente. Tuttavia, non è necessario andare così lontano per proteggere una tale molecola dalla decomposizione; ci sono esempi di specie che sono chimicamente importanti in normali condizioni di laboratorio.

A parità di altre condizioni, è vero che le specie con ordini di legame inferiori a 1 sono relativamente instabili. Ciò è principalmente dovuto al fatto che il legame frazionario è relativamente debole (richiede unenergia di attivazione relativamente piccola per rompersi, ovvero un $ E_ \ mathrm {a} $ più piccolo) e perché nella maggior parte dei casi la molecola può reagire con altre sostanze in modo tale da formano prodotti con tutti i legami covalenti di ordine di legame 1 o superiore (aumentando lesergonicità della maggior parte delle reazioni, cioè un $ \ Delta_ \ mathrm {r} G $ più negativo).

Poiché la barriera cinetica per la reazione è relativamente bassa e la spinta termodinamica per la reazione è relativamente alta, le specie con ordine di legame inferiore a 1 tendono ad aver bisogno di una protezione extra contro il mondo per rimanere unite. Ad esempio, diborano e trimetilalluminio sono composti che possiedono legami di ordine 0,5 e pur essendo indefinitamente stabili quando puri, si infiammano spontaneamente nellaria a causa dellesposizione allossigeno e allumidità. Come giustamente sottolineato nei commenti, i composti di gas nobili richiedono ordini di legami frazionari, tuttavia è possibile ottenere e conservare diversi composti (in particolare i composti dello xeno), sebbene tendano ad essere sensibili allumidità e al riscaldamento. Il boro è anche responsabile di una classe di composti molto interessante in cui molti atomi di boro si attaccano lun laltro in strutture a gabbia con legami molto complicati, in cui lordine frazionario sono coinvolti legami. Alcune delle strutture più grandi e più simmetriche possono essere relativamente stabili, specialmente con sostituenti adeguati.

Nello spazio non cè davvero molto di niente in giro, quindi potresti aspettarti di trovare alcune molecole con ordini di legame frazionario che fluttuano intorno. In effetti, si può trovare il catione triidrogeno , che in realtà è uno degli ioni più comuni nelluniverso!

Commenti

• Grazie. I supponiamo che il mio insegnante abbia torto. ' sto ancora cercando di trovare la sua dichiarazione esatta, ma nel frattempo verificherò con i compagni di classe.
• @Nicolau: Che ne dici di ibridi di risonanza? Anche loro hanno ordini di obbligazioni frazionarie ma non sono ' t dovrebbero essere più stabili?
• @Kaumudi La risonanza va bene. Non cè niente di speciale nel frazionario ordini di legame in generale (anche il concetto di ordine di legame è in discussione). Tutto ciò che ' sto dicendo è che le molecole contenenti legami particolarmente deboli (che di solito è il caso di ordini di legame inferiori di 1) tendono ad essere instabili rispetto a una moltitudine di reazioni in grado di formare prodotti che hanno un legame più forte (covalente, ionico o altro). Nessun mistero qui.