О связях С-С и N-N

[Феофилакт Косичкин]

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]

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

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.

[Ahha]

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]

[/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]

Пусть будет реакционоспособнее.

Хрен редьки не слаще. Реакционноспособнее в каких реакциях?

[Himera]

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)

[Ahha]

Пусть будет реакционоспособнее.

Хрен редьки не слаще. Реакционноспособнее в каких реакциях?

Как раз в данном случае слаще. 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]

Пусть будет реакционоспособнее.

Хрен редьки не слаще. Реакционноспособнее в каких реакциях?

Как раз в данном случае слаще. 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.

[Ahha]

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]

Обсуждали уже эту тему! Используйте поиск!