Är molekyler med bindningsordrar mindre än en stabil?

Molekyler som har en ordningsbindning under 1 kan vara helt stabila, i den meningen att deras resulterande molekylära struktur ligger i en energisk potentialbrunn. Strikt taget är det tillräckligt att vid $ T = \ pu {0 K} $ och i avsaknad av någon interaktion med materia eller fält, kommer molekylen inte att demonteras spontant. Det finns emellertid inget behov av att gå så långt för att skydda en sådan molekyl från nedbrytning; det finns exempel på arter som är kemiskt viktiga under vanliga laboratorieförhållanden.

Allt annat är det sant att arter med bindningsordrar under 1 är relativt instabila. Detta beror främst på att fraktionsbindningen är relativt svag (kräver relativt lite aktiveringsenergi för att bryta, dvs en mindre $ E_ \ mathrm {a} $), och eftersom molekylen i de flesta fall kan reagera med andra ämnen på ett sådant sätt att bilda produkter med alla kovalenta bindningar av bindningsordning 1 eller högre (ökar exergoniciteten för de flesta reaktioner, dvs en mer negativ $ \ Delta_ \ mathrm {r} G $).

Eftersom den kinetiska barriären för reaktion är förhållandevis låg och den termodynamiska reaktionsdriften är relativt hög, tenderar arter med bindningsordning under 1 att behöva lite extra skydd mot världen för att stanna i ett stycke. Till exempel är diborane och trimetylaluminium föreningar som har bindningar av ordning 0,5 och samtidigt som de är obegränsade stabila när de är rena, de antänds spontant i luft från exponering för syre och fukt. Som med rätta påpekades i kommentarerna kräver ädelgasföreningar fraktionerade bindningsbeställningar, men ändå kan flera föreningar erhållas och lagras (särskilt xenonföreningar), även om de tenderar att vara känsliga för fukt och uppvärmning. Bor är också ansvarig för en mycket intressant klass av föreningar där många boratomer fäster vid varandra i burliknande strukturer med mycket komplicerad bindning, i vilken bråkordning obligationer är inblandade. Några av de större och mer symmetriska strukturerna kan vara relativt stabila, särskilt med adekvata substituenter.

I rymden finns det egentligen inte mycket av någonting runt, så du kan förvänta dig att hitta några molekyler med fraktionerade bindningsordningar som flyter omkring. Man kan faktiskt hitta trihydrogen-katjon , som faktiskt är en av de vanligaste jonerna i universum!

Kommentarer

• Tack. Jag antar att min lärare har fel. Jag ' försöker fortfarande hitta hans exakta uttalande men jag kommer att verifiera med klasskamrater under tiden.
• @Nicolau: Vad sägs om resonanshybrider? De har också fraktionerade obligationsorder men är inte ' t de borde vara mer stabila?
• @Kaumudi Resonans är bra. Det är inget speciellt med fraktionerad obligationsorder i allmänhet (även begreppet obligationsorder är upp till debatt). Allt jag säger ' är att molekyler som innehåller särskilt svaga obligationer (vilket vanligtvis är fallet för obligationsorder lägre än 1) tenderar att vara instabila med avseende på en mängd reaktioner som kan bilda produkter som har totalt sett starkare bindning (kovalent, jonisk eller på annat sätt). Inget mysterium här.