Γιατί το NH4 και το BH4- είναι isolobal;
Isolobal Analogs
* Ορισμός: Τα ισόβουλα είδη είναι θραύσματα ή μόρια που έχουν τον ίδιο αριθμό και συμμετρία τροχιακών σθένους και τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων σε αυτά τα τροχιακά.
* Σημασία: Αυτή η ομοιότητα τους επιτρέπει να συμμετέχουν σε παρόμοιες χημικές αντιδράσεις και να σχηματίζουν ανάλογες ενώσεις.
Ανάλυση NH4+ και BH4-
1. ηλεκτρόνια σθένους:
* Το NH4+:το άζωτο (Ν) έχει 5 ηλεκτρόνια σθένους και κάθε υδρογόνο (Η) συμβάλλει 1 ηλεκτρόνιο, συνολικού ύψους 8 ηλεκτρόνων.
* BH4-:Το βόριο (b) έχει 3 ηλεκτρόνια σθένους, και κάθε υδρογόνο (Η) συμβάλλει 1 ηλεκτρόνιο, επίσης συνολικά 8 ηλεκτρόνια.
2.
* Τόσο το NH4+ όσο και το BH4- έχουν μια τετραεδρική γεωμετρία, που σημαίνει ότι έχουν τέσσερα τροχιακά συγκόλλησης που δείχνουν προς τις γωνίες ενός τετράεδρου. Αυτά τα τροχιακά σχηματίζονται από την υβριδοποίηση των τροχιακών του κεντρικού ατόμου:
* NH4+:2s του αζώτου και 2p τροχιακές υβριδοποιούνται για να σχηματίσουν τέσσερα τροχιακά SP3.
* BH4-:Το 2S και 2p τροχιακές του Boron υβριδοποιείται για να σχηματίσει τέσσερα τροχιακά SP3.
3.
* Και τα δύο είδη έχουν 8 ηλεκτρόνια σθένους σε 4 τροχιακά SP3, οδηγώντας σε παρόμοια ηλεκτρονική δομή και συμπεριφορά συγκόλλησης. Μπορούν να θεωρηθούν ισόβια θραύσματα.
Γιατί έχει σημασία
Η ισολομική σχέση μεταξύ NH4+ και BH4- εξηγεί γιατί συχνά μπορούν να υποκαταστήσουν ο ένας τον άλλον σε χημικές αντιδράσεις. Για παράδειγμα, και τα δύο είδη μπορούν να σχηματίσουν ενώσεις με μεταβατικά μέταλλα, με αποτέλεσμα παρόμοια σύμπλοκα συντονισμού.
Παράδειγμα:
* [Ni (NH3) 4] 2+ και [Ni (BH4) 4] 2- είναι ανάλογα σύμπλοκα συντονισμού που σχηματίζονται λόγω της ισόβαξης φύσης των NH4+ και BH4-.
Σημαντική σημείωση:
Η ισόβια αναλογία είναι μια χρήσιμη έννοια για την κατανόηση της χημικής αντιδραστικότητας και της δομής, αλλά είναι ένα απλοποιημένο μοντέλο. Μπορεί να υπάρξουν λεπτές διαφορές στη συμπεριφορά μεταξύ των ισοοβικών ειδών, ειδικά όταν εξετάζονται παράγοντες όπως η ηλεκτροαρνητικότητα και η φύση των άλλων ατόμων που εμπλέκονται στη συγκόλληση.
