Boro e azoto: perchè 4 legami?
Ciao a tutti!
Non ho ben capito perchè il boro possa formare 4 legami, avendo configurazione elettronica esterna 2s2 2p1 (ad esempio in composti quali H3NBF3, di cui riporto la formula di struttura).

Inoltre, già che ci siamo, perchè l'azoto può fare al massimo 4 legami nonostante abbia configurazione 2s2 2p3?

Grazie mille! :-)


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E' una reazione tra un acido di lewis (BF3) e una base (NH3). Alla fine B e N hanno orbitali ibridi sp3. Inoltre sul B c'è una carica - e su N una +
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NH3(g) + BF3(g) --> H3NBF3(g)

L'NH3 di comporta da base di Lewis donando la coppia di e- non condivisa al BF3 che si comporta da acido di Lewis.
In questo modo sia l'atomo di azoto che quello di boro raggiungono la configurazione del neon (1s2 2s2 2p6).
Troppo semplice???
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
il che, la vita lo insegna, è diverso dall’avere “imparato una cosa”.
(Primo Levi)


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Aaaaah! Ok, adesso ho capito, sì, non fa una piega! :-D

Per quanto riguarda, l'azoto, invece? Perchè può fare al massimo 4 legami nonostante abbia configurazione 2s2 2p3 e quindi 5 elettroni nello strato esterno (indipendentemente dal boro...)?



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Il caso del boro è un chiaro esempio di violazione o eccezione della regola dell'ottetto, come ben saprai.
Per meglio comprendere questa cosa dovresti guardare gli orbitali atomici e molecolari coinvolti nella formazione di tale legame.
Comunque il legame con l'atomo di N non è un vero legame, come quello tra B e F. E poi il BF3 è molto elettron-deficiente.
Il boro possiede orbitali p vuoti che possono accogliere elettroni da atomi come l'azoto che hanno elettroni spaiati come nel caso del complesso di cui sopra.
Non a caso i composti del boro tendono a formare dimeri per ovviare alla elettron-deficienza. Basta pensare al borano, B2H6.
Perché forma quattro legami l'atomo di N? Dici in questo caso? O nel caso dei sali di ammonio?
Sensa schei né paura ma coa tega sempre dura
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Per quanto ne so io, gli elementi fino al 2° periodo compreso non possono espandere il loro livello di valenza.
Perciò l'azoto può formare al massimo 4 legami raggiungendo così la configurazione del neon.
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
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(2015-12-15, 17:29)LuiCap Ha scritto: NH3(g) + BF3(g) --> H3NBF3(g)

LuiCap, ma l'adotto BF3NH3 non è un solido con p.f. 104.5 °C ?
comandante diavolo *yuu*
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(2015-12-15, 17:34)quimico Ha scritto: Il caso del boro è un chiaro esempio di violazione o eccezione della regola dell'ottetto, come ben saprai.
Per meglio comprendere questa cosa dovresti guardare gli orbitali atomici e molecolari coinvolti nella formazione di tale legame.
Comunque il legame con l'atomo di N non è un vero legame, come quello tra B e F. E poi il BF3 è molto elettron-deficiente.
Il boro possiede orbitali p vuoti che possono accogliere elettroni da atomi come l'azoto che hanno elettroni spaiati come nel caso del complesso di cui sopra.
Non a caso i composti del boro tendono a formare dimeri per ovviare alla elettron-deficienza. Basta pensare al borano, B2H6.
Perché forma quattro legami l'atomo di N? Dici in questo caso? O nel caso dei sali di ammonio?

Grazie quimico! Sì, volevo appunto sapere perchè viola la regola dell'ottetto, era quello che mi chiedevo. In pratica avendo orbitali p liberi può accettare elettroni da altre molecole?

Per l'azoto volevo sapere perchè può formare al max 4 legami in generale, non in un caso specifico, avendo comunque 5 elettroni esterni!



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(2015-12-15, 17:46)comandantediavolo Ha scritto: LuiCap, ma l'adotto BF3NH3 non è un solido con p.f. 104.5 °C ?

In effetti non ho controllato il suo stato fisico, ho scritto (g) quasi per inerzia e ho sicuramente sbagliato ;-)
Ciao
Luisa

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Infatti il caso che si porta sempre a lezione è il raffronto tra N e P. Solo il fosforo può espandere l'ottetto, mentre l'azoto no.

Il boro trifluoruro ammoniato è un solido bianco, opaco, con un mp di 163 °C (rapida determinazione). Si ottiene facendo reagire BF3 con NH3 in fase gassosa, può essere purificato per sublimazione. Non si dissolve in benzene, carbonio tetracloruro, carbonio disolfuro, etiletere o altri solventi non polari o debolmente polari, ma è moderatamente solubile in alcoli.
Ha un considerevole momento dipolare. La solubilità in acqua a 25 °C è di 36 g per 100 mL. Ad un temperatura di 125 °C il composto si decompone secondo la seguente reazione:

4 BF3NH3 → 3NH4BF4 + BN

Indagini crioscopiche hanno dimostrato che la molecola in acqua si comporta come molecole monomerica e non subisce associazione, dissociazione o apprezzabile idrolisi, tanto che può essere ricristallizzata anche da acqua.

(2015-12-15, 17:50)myttex Ha scritto: Grazie quimico! Sì, volevo appunto sapere perchè viola la regola dell'ottetto, era quello che mi chiedevo. In pratica avendo orbitali p liberi può accettare elettroni da altre molecole?

Per l'azoto volevo sapere perchè può formare al max 4 legami in generale, non in un caso specifico, avendo comunque 5 elettroni esterni!

Come ti è stato detto il B è un atomo elettron-deficiente e quindi per arrivare alla configurazione del gas nobile neon deve in qualche modo recuperare gli elettroni da qualche parte. Quindi in questi composti di coordinazione c'è un legame accettore-donatore. Molecole come l'ammoniaca e le ammine, meglio se terziarie, sono ottimi donatori. È una classica reazione tra un LA e una LB.
Il B ha orbitali p vuoti che accettano elettroni da orbitali pieni che donano densità elettronica stabilizzando il complesso che si forma.
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