Связи в молекуле азота

[Summerwind]

Чем объясняется тот факт, что молекула азота N2, имеющая 2 пи-связи, нереакционноспособна и очень устойчива, тогда так в молекуле ацетилена пи-связи очень легко разрываются? Меньшим радиусом атома азота в сравнении с углерода, или чем-то другим?

[yatcheh]

14.09.2023 в 20:14, Summerwind сказал:

Чем объясняется тот факт, что молекула азота N2, имеющая 2 пи-связи, нереакционноспособна и очень устойчива, тогда так в молекуле ацетилена пи-связи очень легко разрываются? Меньшим радиусом атома азота в сравнении с углерода, или чем-то другим?

 

Сравнение не совсем корректное. Энергия связи СС в ацетилене примерно на 100 кДж меньше, чем в азоте. Но изоструктурным аналогом молекулы азота является не ацетилен, а его дианион. Формально у молекулы азота имеется НЭП, но лежит она настолько низко, что никак не проявляет себя. Электрончики трёх связей в молекуле азота концентрируются между атомами, обеспечивая максимальный интеграл перекрывания и энергию связи, а электроны НЭП компенсируют эту массовую миграцию, максимально прилегая к ядру. Так что их из этой потенциальной ямы никакой кислотой не достанешь.

Данных по энергии связи в дианионе ацетилена я не нашёл, но подозреваю, что она больше, чем в ацетилене, хотя энергии азота и не достигает. Не зря же ацетилен проявляет свойства кислоты.

А в самом ацетилене негибридные орбитали отдают свои электроны на образование C-H связей, чем ослабляет экранирование ядер, и уменьшают перекрывание в связях CC.

Тут интересно рассмотреть HCN. У неё энергия связи промежуточная между ацетиленом и азотом, и выраженная кислотность. Энергия связи в цианид-ионе должна быть ещё ближе к азоту. Что, в общем, укладывается в рамки концепции. А в органических цианидах влияние углерода приводит к тому, что азот начинает проявлять зачатки основности, и может протонироваться  достаточно сильными кислотами.

Изменено 14 Сентября, 2023 в 19:00 пользователем yatcheh

[Paul_S]

14.09.2023 в 21:42, yatcheh сказал:

Но изоструктурным аналогом молекулы азота является не ацетилен, а его дианион.

Изоэлектронным.

14.09.2023 в 20:14, Summerwind сказал:

Чем объясняется тот факт, что молекула азота N2, имеющая 2 пи-связи, нереакционноспособна и очень устойчива, тогда так в молекуле ацетилена пи-связи очень легко разрываются? Меньшим радиусом атома азота в сравнении с углерода, или чем-то другим?

Вообще, вопрос хороший. Ятчех правильно по-умному сказал. Если по-простому, дело в большей электроотрицательности азота. Попробуйте написать для азота любую реакцию, аналогичную реакции ацетилена, где его тройная связь разрывается. Продукты будут либо эндотермичными, либо вообще несуществующими.