tutti i legami dativi risuonano?
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faccio questa domanda perchè non riesco a spiegarmi come una specie con uno squilibrio di carica, come l'ammonio, potrebbe essere più stabile di una molecola neutra. So che l'ammonio presenta delle forme limite, ma questo vale per tutte le molecole che presentano un legame dativo?
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A parte che il titolo non ha senso in questo contesto, in quanto lo avrebbe se stessimo parlando di risonanza magnetica nucleare, la domanda è interessante. Lei dice che si ha uno squilibrio di carica quando l'NH3 dona elettroni ad un ione idrogeno, H+. Sebbene la specie NH4+ sia carica, ha sempre vicino una controparte anionica, forma una coppia ionica.

Come ben sa (o almeno spero) per capire cosa succede si devono guardare gli orbitali dell'ammoniaca e quelli dello ione H+ (o della molecola da cui derivano, ad es. HCl). Ora non so il suo livello ma spero sappia che l'orbitale interessato nel legame dativo è l'orbitale della coppia di elettroni non condivisa. È questa coppia ad essere donata allo ione H+. Un legame dativo si forma quando un orbitale a due elettroni dona densità elettronica ad un orbitale vuoto della molecola accettrice.

La maggiore stabilità deriva dal fatto che lo ione NH4+ ha la stessa struttura orbitalica molecolare di CH4, con 4 orbitali leganti (a1 e t2) e 4 orbitali di antilegame (anch'essi a1 e t2). Combinando i 7 orbitali dell'NH3 e l'unico orbitale di H+, con il cambio di simmetria da C3v a Td, si ottengono gli 8 orbitali dell'NH4+. Quando gli 8e di valenza sono posti in questi orbitali, una coppia entra nell'orbitale legante a1 e tre coppie entrano nell'orbitale legante t2. Il risultato netto è un abbassamento dell'energia dato che l'orbitale non legante a1 diventa un orbitale legante t2, rendendo l'NH4+ una molecola più stabile di NH3 + H+ presi separatamente. Questo è un classico esempio di combinazione dell'HOMO della base NH3 ed il LUMO dell'acido H+ accompagnato da un cambio della simmetria a formare un nuovo set di orbitali, uno legante l'altro antilegante.



In altro modo non glielo avrei saputo spiegare. Sicuramente ci sarà una spiegazione meno macchinosa ma questa è la realtà dei fatti e non ci piove.

Cordialmente.
Sensa schei né paura ma coa tega sempre dura
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