Friday, May 02, 2008

Respuesta a preguntas: Nuevos Alótropos de Nitrógeno

¿Qué tan estables son los alótropos N5+ y demás?
El N5+ presenta una estabilidad bastante alta en estado gaseoso debido a las estructuras resonantes que se pueden formar, aunque las resonancias que se han descrito son estructuras de Lewis, la verdadera estructura aún se desconoce. Las estructuras del N12 no presentan una muy alta estabilidad debido a que al ser cadenas muy largas, se pueden descomponer muy fácilmente. Para el N8 se sabe que la estabilidad es alta, ya que el intercambio entre las cargas positivas internas y externas de los nitrógenos, se estabilizan con gran facilidad en una especie de dipolo.

¿Por qué se pueden formar clusters si en el N8 no hay un enlace M-M?
Al haber una carga positiva en el enlace de los nitrógenos del centro, es posible hacer interactuar el mismo compuesto formando cúmulos (clusters en su término en inglés) con la interacción presente que puede haber entre esta carga y la negativa del nitrógeno externa de otra molécula de N8.

¿Por qué las sales del N5 son estables?
Porque proviene de otra sal que es de por sí estable, sólo que ésta posee al alótropo más conocido, el N2, lo cual después de varios intentos por aumentar este alótropo a una interacción de 5 nitrógenos para formar una sal con éste, finalmente al hacer reaccionar N2FSbF6- con HN3 en ácido clorhídrico, se obtuvo la sal estable del N5+SbF6-, la cual a su vez muestra las propiedades de estabilidad de este alótropo.

¿Afecta la tensión angular y el tamaño del nitrógeno en los enlaces?
Sí, como se puede ver en el N8, los anillos formados son aromáticos debido al doble enlace intercalado que existen entre los nitrógenos, lo cual tensa un poco más la estabilidad de algunas moléculas; y el tamaño también llega a afectar ya que existe una atracción de los electrones con mayor fuerza entre los nitrógenos y por lo tanto lo enlaces son más cortos pese a ser dobles y no triples como generalmente se pensaba que podían ser.

¿Cuál es el cluster más estable del nitrógeno?
De los presentados, el N8 es el que muestra una mayor estabilidad, ya que sus fuerzas de dipolo-dipolo y su aromaticidad, así como su facilidad de formar trímeros, dímeros, tetrámeros, etc., ha dado lugar a que su estudio sea posible bajo condiciones normales de presión y temperatura.

¿Los alótropos del nitrógeno pueden ser utilizados en química de coordinación como ligandos polidentados?
Se cree que en un futuro los alótropos pudieran servir como ligandos, pero hasta ahora no se ha logrado estudiar sus interacciones con átomos metálicos, aunque se piensa que el N8 pudiera interactuar con átomos metálicos debido a sus cargas negativas en los extremos y su gran estabilidad presentada.

¿Son explosivos?
No, al no tener en su estructura átomos de oxígeno, estos son incapaces por sí solos de hacer explosión, ya que el catalizador para que sea explosivo el nitrógeno es el oxígeno en sus óxidos y sustituyentes nito.

¿Existe el N60?
No, debido a los pocos enlaces que se pueden formar entre nitrógenos, se cree que el N60 no puede ser sintetizado, además de que éste no adquiría la forma del fullereno, ya que su hibridación sería muy distinta.

¿Cuál es la geometría del N5+ y N12?
El N5+ presenta una geometría plana en forma de V.
El N12 presenta diferentes geometrías, pero la estructura más estable presenta dos anillos de cinco miembros de nitrógeno unidos por dos átomos de nitrógeno con una geometría plana.

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