Quanti legami può formare lazoto?

Vorrei “provare a rispondere alla domanda dal titolo relativa al numero massimo di atomi con cui lazoto è in grado di legarsi, e anche espandere leggermente il mio commento.

I complessi di nitrido di metallo sono comunemente noti per avere fino a 6 centri metallici legati con un singolo $ \ ce {N3 -} $ ione a ponte, situato in una cavità ottaedrica. Una lattina di azoto interstiziale contribuiscono con 5 elettroni e il resto è fornito dai metalli del gruppo 9 e 10 che sono ricchi di elettroni (tipicamente $ \ ce {Rh} $, $ \ ce {Ir} $).

Ci sono poche altre eccezioni dove CN formale per lazoto è 7: complessi di ammidi di litio basati su $ \ ce {\ {Li14N10 \} ^ {6 -}} $ cluster framework [1,2] e un cluster di nitrido di inclusione $ \ ce { \ {Co2RhN2 \} ^ {3 -}} $ [3]. Sfortunatamente in entrambe le strutture cristalline [1,2] con azoto coordinato 6 e 7 volte di $ \ ce {N-Ar} $ gro up quelli sono pesantemente disordinati. La struttura [3] è più adatta per la rappresentazione.

tris (Tetrametilammonio) ($ \ mu_7 $ -nitrido) – ($ \ mu_6 $ -nitrido ) -decakis ($ \ mu_2 $ -carbonyl) -undecacarbonyl-deca-cobalt-rhodium (I) $ \ ce {[Co10RhN2 (CO) 21] ^ 3 -} $ [3] contiene due atomi di azoto coordinati di 6 e 7 volte non equivalenti ($ \ mathrm {N2} $ e $ \ mathrm {N1} $, rispettivamente), che condividono una faccia triangolare:

$ \ color {# 909090} {\ Large \ bullet} ~ \ ce {C} $; $ \ color {# 3050F8} {\ Large \ bullet} ~ \ ce {N} $; $ \ color {# FF0D0D} {\ Large \ bullet} ~ \ ce {O} $; $ \ color {# F090A0} {\ Large \ bullet} ~ \ ce {Co} $; $ \ color {# 0A7D8C} {\ Large \ bullet} ~ \ ce {Rh} $;

Modello wireframe del nucleo del cluster senza ligandi di carbonile:

Atom $ \ mathrm {N1} $ con CN 7 è coordinato con 6 cobalts e 1 rodio, formando un prisma trigonale ricoperto. È interessante notare che $ \ mathrm {Co1} $ è un atomo di limite, non rodio:

 N1 SYMM Co5 Co4 Co6 Co3 Co2 Rh1 Co1 Co5 1.90 I - - - - - - - Co4 1.91 I 135.0 - - - - - - Co6 1.92 I 79.5 80.2 - - - - - Co3 1.98 I 129.7 85.1 80.2 - - - - Co2 2.00 I 82.3 140.2 128.4 75.4 - - - Rh1 2.18 I 80.7 81.1 128.3 144.9 95.3 - - Co1 2.43 I 143.5 70.3 136.5 66.4 70.1 78.6 - 

Entrambi gli nitrogeni interstiziali svolgono il ruolo di ligandi interni , che forniscono elettroni di valenza del cluster (CVE ), ma non contribuiscono allostacolo sterico tra ligandi esterni come i carbonili, rendendo il cluster più stabile [4, cap. 1.18]

Bibliografia

1. Armstrong, DR ; Barr, D .; Clegg, W .; Drake, SR; Singer, RJ; Snaith, R .; Stalke, D .; Wright, DS Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1991 , 30 (12), 1707–1709. DOI 10.1002 / anie .199117071 .
2. Armstrong, DR; Ball, SC; Barr, D .; Clegg, W .; Linton, DJ; Kerr, LC; Moncrieff, D .; Raithby, PR; Singer , RJ; Snaith, R .; Stalke, D .; Wheatley, AEH; Wright, DS J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2002 , 0 (12), 2505–2511. DOI 10.1039 / B107970K .
3. Costa, M .; Della Pergola, R .; Fumagalli, A .; Laschi, F .; Losi, S .; Macchi, P .; Sironi, A .; Zanello, P. Inorg. Chem. 2007 , 46 (2), 552–560. DOI 10.1021 / ic0608288 .
4. Cluster di metallo in chimica ; Oro, L. A., Braunstein, P., Raithby, P. R., Eds .; Wiley-VCH: Weinheim; New York, 1999. ISBN 978-3-527-29549-4.

Lazoto ha tre elettroni nel suo orbitale 2p. Pertanto, può formare tre legami condividendo i suoi tre elettroni. Non può accettare altri elettroni, ma ecco come forma il quarto legame.

Lazoto ha una coppia solitaria di elettroni nel suo orbitale 2s. Può donare questa coppia di elettroni per formare un legame di coordinate. Questo legame coordinato che lazoto forma donando la sua coppia di elettroni allorbitale vuoto di un altro atomo è il modo in cui può formare 4 legami.