Γιατί το άζωτο δεν σχηματίζει πενταχαλίδες όπως ο φωσφόρος;
1. Διαμόρφωση ηλεκτρονίων και μέγεθος:
* αζώτου: Έχει μικρότερη ατομική ακτίνα και υψηλότερη ηλεκτροαρνητικότητα από τον φωσφόρο. Αυτό καθιστά πιο δύσκολο για το άζωτο να φιλοξενήσει πέντε μεγάλα άτομα αλογονιδίου γύρω του.
* φωσφόρο: Έχει μεγαλύτερη ατομική ακτίνα και χαμηλότερη ηλεκτροαρνητικότητα, επιτρέποντάς του να φιλοξενήσει πέντε άτομα αλογονιδίου πιο εύκολα.
2. Έλλειψη διαθέσιμων D-Orbitals:
* αζώτου: Έχει μόνο 2s και 2p τροχιακά στο κέλυφος σθένους. Δεν διαθέτει διαθέσιμα D-orbitals για να επεκτείνει την οκτάδα του και να φιλοξενήσει περισσότερα από τέσσερα ζεύγη ηλεκτρονίων.
* φωσφόρο: Έχει 3s, 3p και 3d τροχιακά στο κέλυφος σθένους. Αυτά τα D-orbitals μπορούν να συμμετάσχουν στη συγκόλληση, επιτρέποντας στον φωσφόρο να σχηματίσει περισσότερους από τέσσερις δεσμούς και να επεκτείνει το οκτάδες του.
3. Ενεργητικές σκέψεις:
* Ο σχηματισμός πενταχαλίδης περιλαμβάνει τη διάσπαση ισχυρών τριπλών δεσμών Ν-Ν σε N₂ (για άζωτο) ή P-P μεμονωμένους δεσμούς στο P₄ (για φωσφόρο). Η ενέργεια που απαιτείται για τη διάσπαση αυτών των δεσμών είναι σημαντικά υψηλότερη για το άζωτο, καθιστώντας τον σχηματισμό πενταχαλιδίου λιγότερο ευνοϊκή.
4. Στερειακή παρεμπόδιση:
* Ακόμη και αν το άζωτο έπρεπε να σχηματίσει υποθετικά ένα πενταχαλίδιο, τα πέντε άτομα αλογονιδίου θα ήταν γεμάτα γύρω από το μικρό άτομο αζώτου, οδηγώντας σε σημαντική στερεοχημική παρεμπόδιση και καθιστώντας το μόριο ασταθές.
Συνοπτικά: Το μικρότερο μέγεθος, η έλλειψη διαθέσιμων D-πορνείων και οι ενεργειακές εκτιμήσεις εμποδίζουν το άζωτο να σχηματίσει πενταχαλίδες όπως ο φωσφόρος. Η ικανότητα του φωσφόρου να επεκτείνει το οκτάτο του λόγω της παρουσίας D-orbitals του επιτρέπει να σχηματίσει αυτές τις ενώσεις πιο εύκολα.
