Γιατί το αέριο άζωτο είναι λιγότερο αντιδραστικό από το φθόριο;
1. Τα άτομα αζώτου σε μόρια Ν2 συγκρατούνται από έναν ισχυρό τριπλό δεσμό, ο οποίος είναι ένας από τους ισχυρότερους χημικούς δεσμούς. Η ενέργεια διάστασης του δεσμού του δεσμού Ν-Ν στο Ν2 είναι περίπου 946 kJ/mol, η οποία είναι πολύ υψηλότερη σε σύγκριση με την ενέργεια διάστασης του δεσμού του δεσμού F-F σε F2 (159 kJ/mol). Αυτός ο ισχυρός τριπλός δεσμός καθιστά το άζωτο λιγότερο αντιδραστικό προς πολλές χημικές αντιδράσεις.
2. Υψηλή ηλεκτροαρνητικότητα του φθορίου: Το φθόριο είναι το πιο ηλεκτροαρνητικό στοιχείο στον περιοδικό πίνακα, που σημαίνει ότι έχει έντονη τάση να προσελκύει ηλεκτρόνια. Αυτή η υψηλή ηλεκτροαρνητικότητα επιτρέπει στο φθόριο να σχηματίζει εύκολα δεσμούς με άλλα στοιχεία, συμπεριλαμβανομένου του αζώτου. Αντίθετα, το άζωτο έχει χαμηλότερη ηλεκτροαρνητικότητα, καθιστώντας λιγότερο πιθανό να συμμετάσχει σε σχηματισμό ομολόγων με άλλα στοιχεία.
3. Στην περίπτωση του αζώτου, τα εξώτατα ηλεκτρόνια (ηλεκτρόνια 2p) είναι ζευγαρωμένα και σχετικά σταθερά. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως το αποτέλεσμα αδρανούς ζεύγους. Λόγω αυτού του αποτελέσματος, τα εξωτερικά ηλεκτρόνια στο άζωτο είναι λιγότερο διαθέσιμα για σύνδεση με άλλα άτομα, καθιστώντας το λιγότερο αντιδραστικό. Το φθόριο, από την άλλη πλευρά, δεν παρουσιάζει σημαντική επίδραση αδρανών ζεύγους και τα εξωτερικά ηλεκτρόνια του είναι πιο προσιτά για τον σχηματισμό δεσμών.
4. Τα άτομα αζώτου δεν έχουν τροχιακά D στο κέλυφος σθένους τους, το οποίο περιορίζει την ικανότητά τους να συμμετέχουν σε ορισμένους τύπους χημικών αντιδράσεων. Τα τροχιακά είναι απαραίτητα για πολλές σημαντικές αλληλεπιδράσεις συγκόλλησης, όπως σύμπλοκα συντονισμού και pi-backbonding. Το φθόριο, από την άλλη πλευρά, ανήκει στην ομάδα 17 και έχει ένα πλήρες σύνολο τροχιακών σθένους, συμπεριλαμβανομένων των τροχιακών, το οποίο του επιτρέπει να εμπλέκεται σε ένα ευρύτερο φάσμα χημικών αντιδράσεων.
5. Μοριακό μέγεθος: Τα μόρια αζώτου (Ν2) είναι σχετικά μικρά και συμπαγή σε σύγκριση με τα μόρια φθορίου (F2). Η συμπαγής δομή του Ν2 καθιστά λιγότερο προσβάσιμη για άλλα μόρια ή άτομα να αντιδράσουν, μειώνοντας τη συνολική αντιδραστικότητα του. Τα μόρια φθορίου, που είναι μικρότερα σε μέγεθος, έχουν μεγαλύτερη επιφάνεια και είναι πιο προσιτά για αλληλεπιδράσεις με άλλες ουσίες, οδηγώντας σε υψηλότερη αντιδραστικότητα.
Συνοπτικά, ο συνδυασμός ενός ισχυρού τριπλού δεσμού, η υψηλή ηλεκτροαρνητικότητα του φθορίου, η επίδραση του ζεύγους αδρανούς, η απουσία d -orbitals και οι διαφορές μοριακού μεγέθους συμβάλλουν στη χαμηλότερη αντιδραστικότητα του αερίου αζώτου σε σύγκριση με το φθορίνη.
