Wiązanie wielokrotne
Z Wikipedii
Wiązanie wielokrotne – wiązanie chemiczne między dwoma atomami, w którym bierze udział więcej niż jedna para elektronowa.
[edytuj] Wiązania podwójne i potrójne
Zgodnie z teorią orbitali frontalnych wiązanie wielokrotne składa się zazwyczaj z jednego wiązania σ i jednego lub więcej wiązań π. Wiązania podwójne i potrójne występują powszechnie, np. w dużej liczbie związków organicznych.
Teoria orbitali frontalnych dopuszcza też możliwość występowania wiązań 1,5 krotnych, które formalnie rzecz biorąc są parami wiązań pojedynczych i podwójnych, przy czym następuje ich delokalizacja na skutek rezonansu chemicznego, co powoduje że wiązania te są równocenne. Wiązania takie występują np. w związkach aromatycznych. Wiązania o niecałkowitej krotności występują również powszechnie pomiędzy niemetalami w kwasach tlenowych i ich pochodnych.
Energia wiązań wielokrotnych jest zazwyczaj wyższa od wiązań pojedynczych, nie stanowi jednak ich prostej sumy. Wiązania wielokrotne są zawsze krótsze od wiązań pojedynczych między tymi samymi atomami. Mniejsza długość wiązań wielokrotnych i większe nagromadzenie elektronów powoduje, że związki zawierające wiązania wielokrotne są zwykle bardziej reaktywne od związków zawierających wiązania pojedyncze.
[edytuj] Wiązania więcej niż trzykrotne
Bardzo długo sądzono, że wiązania więcej niż trzykrotne nie mogą istnieć. Pogląd ten jeszcze do dzisiaj pokutuje w wielu podręcznikach chemii. W latach '60 XX w. odkryto jednak związki kompleksowe, w których występują wiązania poczwórne. Pierwszym takim związkiem był K2[Re2Cl8][1], w którym istnieje wiązanie poczwórne między atomami renu. Aktualnie znanych jest już kilkaset związków, głównie dwucentrowych kompleksów metaloorganicznych, w których występują wiązania poczwórne[2].
W marcu 2005, w prestiżowym czasopiśmie Nature ukazała się publikacja autorstwa Laury Gagliardi i Bjorna O. Roosa, w której na drodze teoretycznych obliczeń kwantowo-mechanicznych autorzy wykazali możliwość istnienia stabilnego wiązania pięciokrotnego między dwoma atomami uranu. Jest to uzasadnione faktem szczególnej konfiguracji elektronowej tego pierwiastka, posiadającego 16 bardzo zbliżonych energetycznie orbitali walencyjnych (siedem 5f, pięć 6d, jeden 7s and trzy 7p), w stanie podstawowym obsadzonych przez sześć elektronów: (5f)3(6d)1(7s)2. Obliczenia autorów pracy wskazały, że w układzie U-U powinny występować trzy wiązania dwuelektronowe i cztery wiązania jednoelektronowe z udziałem dziesięciu elektronów wiążących, co formalnie odpowiada wiązaniu pięciokrotnemu[3][4]. Jakkolwiek nie ma obecnie niepodważalnego dowodu na istnienie tego rodzaju wiązania w postaci danych z rentgenografii strukturalnej, znane są dwa związki chemiczne, H2U2H2[5] i OU2O[6], których względna trwałość może być wyjaśniona przy założeniu istnienia wiązania pięciokrotnego między atomami uranu.
Przypisy
- ↑ Cotton, F. A.; Harris, C. B. Inorg. Chem. 4, 330-333, 1965. (en)
- ↑ Cotton, F. A.; Walton, R. A., Multiple Bonds between Metal Atoms, Wiley & Sons, New York, 1982. (en)
- ↑ Gagliardi, L; Roos, B.O.; Nature, 433, 848-851, 2005. (en)
- ↑ Streszczenie publikacji L.Gagliardi i B.O.Roosa w PhysicsWeb. (en)
- ↑ Souter, P. F., Kushto, G. P., Andrews, L. & Neurock,M. "Experimental and theoretical evidence for the formation of several uranium hydride molecules", J. Am. Chem. Soc., 119, 1682-1687 (1997). (en)
- ↑ Gorokhov, L. N., Emelyanov, A. M. & Khodeev, Y. S. "Mass-spectroscopic investigation of stability of gaseous molecules of U2O2 and U2", High Temp., 12, 1156-1158 (1974). (en)
