Γιατί το βόριο σχηματίζει ένωση με έλλειψη ηλεκτρονίων;
1. Ηλεκτρονική διαμόρφωση:
* Το βόριο έχει τρία ηλεκτρόνια σθένους (2S² 2P¹).
* Για να επιτευχθεί ένα σταθερό οκτάδα, χρειάζεται πέντε ακόμη ηλεκτρόνια.
2. Δέσμευση:
* Το βόριο προτιμά να σχηματίζει ομοιοπολικούς δεσμούς, μοιράζοντας ηλεκτρόνια με άλλα άτομα.
* Ωστόσο, μπορεί να σχηματίσει μόνο τρεις ομοιοπολικούς δεσμούς λόγω των περιορισμένων ηλεκτρονίων σθένους.
* Αυτό το αφήνει μόνο με έξι ηλεκτρόνια στο κέλυφος σθένους του, δύο ηλεκτρόνια που βρίσκονται κοντά σε οκτάδες.
3. Ανεπάρκεια ηλεκτρονίων:
* Η προκύπτουσα ένωση ονομάζεται ένωση με έλλειψη ηλεκτρονίων .
* Αυτές οι ενώσεις δεν έχουν το πλήρες συμπλήρωμα των ηλεκτρονίων που απαιτούνται για ένα σταθερό οκτάτο.
4. Ο ρόλος των κενών τροχιακών:
* Το Boron μπορεί να χρησιμοποιήσει το κενό του 2p τροχιακό για να δεχτεί ηλεκτρόνια από γειτονικά άτομα.
* Αυτό βοηθά στην αντιστάθμιση της ανεπάρκειας ηλεκτρονίων, αλλά όχι εντελώς.
* Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ισχυρούς δεσμούς με υψηλό ομοιοπολικό χαρακτήρα, αλλά δημιουργεί επίσης υψηλή ζήτηση ηλεκτρονίων στην ένωση.
Παραδείγματα:
* Borane (BH₃): Έχει μόνο έξι ηλεκτρόνια σθένους γύρω από το άτομο βορίου, καθιστώντας το ανεπαρκές ηλεκτρόνιο. Αποδέχεται εύκολα ηλεκτρόνια από άλλα μόρια, σχηματίζοντας προϊόντα προσθήκης.
* diborane (b₂h₆): Πρόκειται για ένα κλασικό παράδειγμα μιας ένωσης με έλλειψη ηλεκτρονίων. Διαθέτει δεσμούς τριών κέντρων δύο ηλεκτρονίων (3C-2E), όπου δύο άτομα βορίου μοιράζονται ένα ζευγάρι ηλεκτρόνια με ατόμο γεφύρωσης υδρογόνου. Αυτό επιτρέπει τον σχηματισμό σταθερών δεσμών, παρά την ανεπάρκεια ηλεκτρονίων.
Συνέπειες της ανεπάρκειας ηλεκτρονίων:
* υψηλή αντιδραστικότητα: Οι ενώσεις με έλλειψη ηλεκτρονίων είναι ιδιαίτερα αντιδραστικές λόγω της ισχυρής ζήτησης ηλεκτρονίων.
* οξύτητα Lewis: Αποδέχονται εύκολα ζεύγη ηλεκτρονίων, ενεργώντας ως οξέα Lewis.
* Ασυνήθιστες δομές: Συχνά υιοθετούν ασυνήθιστες δομές για να ελαχιστοποιήσουν την ανεπάρκεια ηλεκτρονίων, όπως τα άτομα γεφύρωσης υδρογόνου στο διφόρνιο.
Συνοπτικά: Τα περιορισμένα ηλεκτρόνια σθένους του Boron και η ανάγκη επίτευξης ενός σταθερού οκτάτου οδηγούν στο σχηματισμό ενώσεων με έλλειψη ηλεκτρονίων. Αυτές οι ενώσεις χαρακτηρίζονται από την ισχυρή τους ζήτηση ηλεκτρονίων, την υψηλή αντιδραστικότητα και την οξύτητα του Lewis.
