О связях С-С и N-N

обсуждение проблем неорганической химии, неорганического материаловедения, химии твердого тела и всего, что с этим связано
inorgancis, materials and solid state chemistry for professionals
Ответить
Феофилакт Косичкин
Сообщения: 121
Зарегистрирован: Ср ноя 01, 2006 1:04 am

О связях С-С и N-N

Сообщение Феофилакт Косичкин » Ср дек 05, 2007 12:05 am

Задался вопросом, почему одиночная связь азот-азот менее устойчива, чем аналогичная связь у углерода, тогда как с двойными и тройными связями ситуация прямо противоположенная. Вижу два объяснения: в одиночной связи азот-азот играет роль отталкивание эл. пар, которые в двойной и тройной связи имеют взаимопротивоп. направление и поэтому не дестабилизуют систему типа -N=N-; второй вариант - у азота при образовании двойных связей пи-орбитали имеют заметно более высокую энергию, чем у связи C=C и поэтому ее превращение в две сигма-связи у азота энергетически не выгодно. Или действуют оба фактора? Или что-то еще?
P.S. По ходу назрел еще вопрос: какая связь стабильнее: -С-N-, -C=N- или в цианид-ионе?

Marxist

Re: О связях С-С и N-N

Сообщение Marxist » Ср дек 05, 2007 12:11 am

Феофилакт Косичкин писал(а):Задался вопросом, почему одиночная связь азот-азот менее устойчива, чем аналогичная связь у углерода, тогда как с двойными и тройными связями ситуация прямо противоположенная. Вижу два объяснения: в одиночной связи азот-азот играет роль отталкивание эл. пар, которые в двойной и тройной связи имеют взаимопротивоп. направление и поэтому не дестабилизуют систему типа -N=N-; второй вариант - у азота при образовании двойных связей пи-орбитали имеют заметно более высокую энергию, чем у связи C=C и поэтому ее превращение в две сигма-связи у азота энергетически не выгодно. Или действуют оба фактора? Или что-то еще?
Все факторы играют роль
Феофилакт Косичкин писал(а):P.S. По ходу назрел еще вопрос: какая связь стабильнее: -С-N-, -C=N- или в цианид-ионе?
В каком смысле стабильнее? Hint: в космосе встречаются цианид-ионы.

Аватара пользователя
Ahha
Сообщения: 3883
Зарегистрирован: Чт сен 20, 2007 7:02 pm

Re: О связях С-С и N-N

Сообщение Ahha » Ср дек 05, 2007 12:20 am

Феофилакт Косичкин писал(а):Задался вопросом, почему одиночная связь азот-азот менее устойчива, чем аналогичная связь у углерода, тогда как с двойными и тройными связями ситуация прямо противоположенная. Вижу два объяснения: в одиночной связи азот-азот играет роль отталкивание эл. пар, которые в двойной и тройной связи имеют взаимопротивоп. направление и поэтому не дестабилизуют систему типа -N=N-; второй вариант - у азота при образовании двойных связей пи-орбитали имеют заметно более высокую энергию, чем у связи C=C и поэтому ее превращение в две сигма-связи у азота энергетически не выгодно. Или действуют оба фактора? Или что-то еще?
P.S. По ходу назрел еще вопрос: какая связь стабильнее: -С-N-, -C=N- или в цианид-ионе?
Что значит "стабильнее"? Какую из них труднее разорвать? Тройную, естественно. Или имелся в виду вопрос, какая из них наименее реакционно-способна? Тогда (в общем случае) С-N, хотя могут, возможно, быть и исключения. Самая активная - C=N.

То же про связи азот-азот. Если говорить про органику, гидразины (N-N) менее реакционно-способны, чем диимины (N=N), но "на разрыв" связь N=N при прочих равных условиях все-таки прочнее.

Тут та же ситуация, что и с углеродом. С-С связи, разумеется, рвутся легче, чем С=С и в алкинах, но в последних пи-связи рвутся очень легко, в результате чего образуются обратно связи С-С. Таким образом, повторяю вопрос: что понимается под словом "стабильнее"?

Феофилакт Косичкин
Сообщения: 121
Зарегистрирован: Ср ноя 01, 2006 1:04 am

Re: О связях С-С и N-N

Сообщение Феофилакт Косичкин » Ср дек 05, 2007 12:57 am

[/quote]Что значит "стабильнее"? Какую из них труднее разорвать? Тройную, естественно. Или имелся в виду вопрос, какая из них наименее реакционно-способна? Тогда (в общем случае) С-N, хотя могут, возможно, быть и исключения. Самая активная - C=N.

То же про связи азот-азот. Если говорить про органику, гидразины (N-N) менее реакционно-способны, чем диимины (N=N), но "на разрыв" связь N=N при прочих равных условиях все-таки прочнее.

Тут та же ситуация, что и с углеродом. С-С связи, разумеется, рвутся легче, чем С=С и в алкинах, но в последних пи-связи рвутся очень легко, в результате чего образуются обратно связи С-С. Таким образом, повторяю вопрос: что понимается под словом "стабильнее"?[/quote]

Пусть будет реакционоспособнее. Но я спрашивал о теоретическом подходе к проблеме - свою точку зрения написал, интересно увидеть другую.

Marxist

Re: О связях С-С и N-N

Сообщение Marxist » Ср дек 05, 2007 1:02 am

Феофилакт Косичкин писал(а):Пусть будет реакционоспособнее.
Хрен редьки не слаще. Реакционноспособнее в каких реакциях?

Аватара пользователя
Himera
Сообщения: 3454
Зарегистрирован: Ср мар 05, 2003 5:38 pm
Контактная информация:

Сообщение Himera » Ср дек 05, 2007 1:17 am

К слову, энергия связи N=N заметно ниже энергии связи C=C: по тем данным, которые есть перед глазами, это 418 vs. 611 кДж/моль. Вообще, как правильно заметил Marxist, действует сразу куча факторов, из-за чего, в частности, только у углерода получаются прочные одинарные связи, а дальше по периоду энергия почти не меняется (140-160 кДж/моль)

Аватара пользователя
Ahha
Сообщения: 3883
Зарегистрирован: Чт сен 20, 2007 7:02 pm

Re: О связях С-С и N-N

Сообщение Ahha » Ср дек 05, 2007 1:26 am

Marxist писал(а):
Феофилакт Косичкин писал(а):Пусть будет реакционоспособнее.
Хрен редьки не слаще. Реакционноспособнее в каких реакциях?
Как раз в данном случае слаще.:wink: C=N связь сама по себе более поляризуема, чем С=C, С-N и нитрильная, да к тому же еще на азоте пара, благодаря которой в кислых условиях реакционноспособность увеличивается.

Феофилакт Косичкин
Сообщения: 121
Зарегистрирован: Ср ноя 01, 2006 1:04 am

Re: О связях С-С и N-N

Сообщение Феофилакт Косичкин » Ср дек 05, 2007 1:37 am

Ahha писал(а):
Marxist писал(а):
Феофилакт Косичкин писал(а):Пусть будет реакционоспособнее.
Хрен редьки не слаще. Реакционноспособнее в каких реакциях?
Как раз в данном случае слаще.:wink: C=N связь сама по себе более поляризуема, чем С=C, С-N и нитрильная, да к тому же еще на азоте пара, благодаря которой в кислых условиях реакционноспособность увеличивается.
Собственно, главное что мне интересно - теоретическое объяснение прочности связи. Пусть для ясности будет гидрирование, там алкены и алкины должны быть существеннее реакционоспобнее дииминов и цианидов. Кстати, в кислой среде одиночная связь азота имеет существенное преимущество перед двойной и тем более тройной в кач-ве предоставления эл. пары из-за сопряжения.

Аватара пользователя
Ahha
Сообщения: 3883
Зарегистрирован: Чт сен 20, 2007 7:02 pm

Re: О связях С-С и N-N

Сообщение Ahha » Ср дек 05, 2007 2:00 am

Феофилакт Косичкин писал(а): Собственно, главное что мне интересно - теоретическое объяснение прочности связи. Пусть для ясности будет гидрирование, там алкены и алкины должны быть существеннее реакционоспобнее дииминов и цианидов. Кстати, в кислой среде одиночная связь азота имеет существенное преимущество перед двойной и тем более тройной в кач-ве предоставления эл. пары из-за сопряжения.
Да, я понял, что Вас интересует обоснование, но Marxist правильно сказал - факторов очень много. Уточнение про гидрирование совершенно никакой ясности не вносит. Гидрирование бывает разным. Мне когда-то давно случилось восстанавливать "трудный" нитрил. По-моему, пока я искал условия, где-то в литературе натыкался на возможность восстановаить ("прогидрировать") нитрил в присутствии алкина (не LAHом ли? :?:). Почему-то мне думается, что есть способ сделать обратное, хотя я его и не знаю. Да это и не удивительно - нитрилы и алкины могут гидрироваться по разным механизмам и, следовательно, в разных условиях. Насчет гидрирования алкенов и дииминов ничего утверждать не могу (с дииминами дела не имел), но думаю, что тут тоже очень многое от условий зависит. В кислых условиях диимины и основания Шиффа (C=N) однозначно реакционноспособнее алкенов, почему - я уже писал.

Nord
Сообщения: 2227
Зарегистрирован: Сб фев 14, 2004 5:36 pm

Сообщение Nord » Ср дек 05, 2007 11:29 am

Обсуждали уже эту тему! Используйте поиск!
Не важно, что о вас говорят современники, важно что о вас скажут потомки

Ответить

Вернуться в «неорганическая химия и химия твердого тела / inorganic chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость