Andrea ha scritto:
Salve Prof., potrebbe darmi indicazioni sulla struttura del diborano, B2H6?
Grazie in anticipo.
Questa è la risposta:
Il diborano è una molecola “strana” perché la sua struttura non può essere spiegata sulla base della teoria più semplice del legame covalente; secondo tale teoria, tra due atomi si instaura un legame covalente quando essi condividono una coppia di elettroni. La molecola di diborano, B2H6, è il risultato dell’unione di due molecole di triidruro di boro (borano), BH3; la formula di Lewis e il modello molecolare del borano sono i seguenti:
La formula di Lewis mette in evidenza che, essendo in totale 6 gli elettroni di valenza (1 per ciascun idrogeno e 3 per il boro), possono formarsi tre legami covalenti B-H. Il modello molecolare mette in evidenza che gli angoli di legame sono di 120°; le coppie elettroniche di legame tendono, infatti, a respingersi reciprocamente e a disporsi il più lontano possibile l’una dall’altra.
Stando così le cose, non ci sono più elettroni disponibili per la formazione della molecola dimera, B2H6, … ma abbiamo prove della sua esistenza e dobbiamo allora ammettere che esistano legami “non convenzionali” tra le due molecole di BH3. Le linee tratteggiate della formula di Lewis sottostante stanno proprio ad indicare che il legame tra l’atomo di idrogeno di una molecola BH3 e l’atomo di boro dell’altra molecola BH3 non è un legame covalente convenzionale; ogni atomo di idrogeno può infatti condividere una sola coppia di elettroni con un altro atomo. Per dare ragione della struttura si deve quindi ammettere che i due atomi di idrogeno centrali distribuiscano la coppia elettronica di legame tra entrambi gli atomi di boro, così da formare un legame a tre centri come è evidenziato in figura.
La teoria che consente effettivamente di giustificare l’esistenza della molecola dimera B2H6 è molto complessa ed è chiamata teoria degli orbitali molecolari; puoi trovare delucidazioni al riguardo su un qualche testo universitario, come per esempio Atkins, Jones – Principi di chimica – Zanichelli.
Le figure sottostanti illustrano la formula di struttura del diborano completa di angoli e lunghezze di legame e il corrispondente modello molecolare.
È tutto chiaro, ora?