Discussione:Isoelettronico

Strani conteggi

Nella prima delle tre serie isoelettroniche il conteggio di elettroni è esatto, nella seconda si sono contati solo gli elettroni di valenza, errato; terza ok. La quarta, bene; nella quinta si sono contati solo gli elettroni dei clori; poi la serie esplicativa avrebbe dovuto essere, per esempio, quella dei cloruri di C, Si, Ge, Sn, sennò non si apprezza la differenza tra isoelettrinicità in senso stretto e quella 'allargata', come è stata chiamata.--2.39.229.147 (msg) 13:54, 10 gen 2021 (CET)Patrizio (nel primo intervento mi ero sbagliato, ora ho corretto) --2.39.229.147 (msg) 10:07, 11 gen 2021 (CET)Patrizio

In effetti c'era qualche numero da correggere, grazie per la segnalazione. Rifacendo i conti per tutte le serie: CO, N₂, NO⁺ (14 elettroni totali); BH₄⁻, CH₄, NH₄⁺ (10 elettroni totali); SiF₆²⁻, PF₆⁻, SF₆ (70 elettroni totali). Non capisco invece cosa non va nelle serie successive, nel significato 'allargato'. La serie HF, HCl, HBr ha 8 elettroni esterni al livello di valenza, quello corrispondente alla struttura di Lewis. La serie CCl₄, SiCl₄, AlCl₄⁻ , PBr₄⁺ ha 32 elettroni elettroni esterni, struttura di Lewis. Perché sarebbero contati solo gli elettroni dei clori? 7 x 4 fa 28, non 32. I cloruri di Ge e Sn hanno anche loro 32 elettroni esterni, volendo si possono inserire, ma non vedo cosa aggiungano.--Albris (msg) 09:40, 13 gen 2021 (CET)

Sì hai ragione, sono 32; non so che conto avevo fatto, ma è sbagliato; chiedo scusa. Sull'altra questione: se si mette la serie dei cloruri di C, Si, Ge e Sn (Pb forse è meglio lasciarlo indietro) si mostra bene il significato dell'isoelettronicità 'allargata' (isoelettronicità dei soli elettroni di valenza): solo la struttura elettronica esterna è la stessa; in quella interna, invece, ogni volta si aggiunge un guscio completo (una shell). Quindi, si potrebbero mettere serie orizzontali (come BH4-, CH4, NH4+) e serie verticali (CH4, SiH4, GeH4) per far risaltare la differenza tra 'senso stretto' e 'senso lato' per l'isoelettronicità. Poi anche serie miste, certamente.

Le ultime due frasi, con CO2 e SiO2, secondo me non vanno. Se cambia la struttura, si contraddice la frase in riga iniziale e quindi non sono isoelettroniche, in alcun senso, neanche largo. --2.39.229.147 (msg) 11:39, 14 gen 2021 (CET)Patrizio

Ho riesaminato la questione, cercando su vari libri, ma ho trovato ben poco. Solo nel testo di Housecroft e Sharpe c'è la distinzione tra elettroni totali ed elettroni di valenza. Su questa interpretazione era basata la versione originaria della voce. Dopo aver visto anche cosa dicono le pagine di Wikipedia in altre lingue, ho pensato di riscrivere la voce basandomi invece sulla definizione IUPAC, certamente più autorevole, che considera solo gli elettroni di valenza. Così mi sembra sia più chiaro. Che ne pensi? --Albris (msg) 16:37, 16 gen 2021 (CET)

Per come la vedo, il concetto di isoelettronicità può sembrare semplice a prima vista ma poi si scopre che ciò è ingannevole. Si vogliono trovare similitudini, quanto più stringenti possibile, per le strutture elettroniche di due (o più) molecole o ioni. La prima idea è volere che 1) gli elettroni siano uguali in numero e 2) che tutti gli elettroni siano negli stessi livelli energetici e 3) negli stessi orbitali. La serie BH₄⁻, CH₄, NH₄⁺ è perfetta: il primo guscio è uguale, nel secondo guscio ci sono 4 coppie, ciascuna coppia in orb. sp3. Prendiamo ora gli analoghi con F al posto di H: BF₄⁻, CF₄, NF₄⁺. Qui va ancora tutto bene, tutti e tre i requisiti sono soddisfatti. Prendiamo questa serie: CH₄, NH₃, H₂O, HF. Qui va ancora tutto bene se ci va bene che coppie di legame e coppie solitarie siano assimilabili (e, nell'ultimo, sempre che F in HF sia ibridato sp3, non possiamo saperlo). Poi, sono isoelettroniche tra loro le coppie di molecole CH4 e CF4, NH3 e NF3, H2O eF2O? Evidentemente no, si contraddice il primo requisito. Però, dal punto di vista dell'atomo centrale, cioè limitatamente ad esso, lo sono: ecco che talvolta (quando ciò serve) si parla di isoelettronicità locale. In questa si considera solo l'atomo centrale. Infine, c'è l'isoelettronicità di valenza: si fa astrazione degli elettroni sotto il guscio di valenza, basta che due specie siano isoelettroniche (con i tre criteri sopra) considerando solo gli elettroni di valenza. Questo spesso è ampiamente giustificato dal fatto che i gusci sottostanti siano poco o minimamente influenti nel comportamento chimico e spesso va benissimo: Li+, Na+ e K+, oppure F-, Cl-, Br-, I-. Ma non sempre è così e, non di rado, si trovano brutte sorprese, soprattutto nel passaggio dal secondo livello (o guscio) al terzo (mentre oltre, dal terzo al quarto e così via, va ancora bene): CF4 e SiF4 (isoelettronici di valenza) hanno entrambi molecola apolare e sono entrambi gas; il primo è inerte all'acqua, agli acidi e alle basi in un amplissimo intervallo di temperature; il secondo in acqua a freddo reagisce violentemente, si idrolizza per dare infine acido ortosilicico. La disponibilità di orbitali d vuoti a relativamente bassa energia del silicio in SiF4 fa la differenza, permette un facile attacco nucleofilo di una coppia solitaria di H2O su un orb. d vuoto. GeF4 ioelettronico di valenza a SiF4 gli somiglia da vicino e così pure SnF4. Cose analoghe nella serie NF3, PF3, AsF3, SbF3, con grande differenza di comportamento tra il primo e il secondo. Analogo stacco di proprietà tra NH3 e PH3, questa simile invece ad AsH3. Questo per dire che l'isoelettronicità di valenza ha non poche insidie. Poi, la questione diviene ancora più complesssa per gli elementi di transizione, dove abbiamo orbitali 4s 3d e 4p (nella prima serie di transizione e analogamente per le altre) ad energie non troppo diverse e comunque accessibili. Anche per essi c'è una 'cesura' tra la prima serie [(Sc), Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, (Zn)] e le serie successive sottostanti. Cercherò di tracciare un quadro sulla questione appena possibile.--2.39.229.147 (msg) 21:06, 16 gen 2021 (CET)Patrizio

Vedo che hai modificato adottando la definizione IUPAC: in questo caso è un compromesso al ribasso, pazienza.

Una fonte che parte dalla definizione più restrittiva è questa: RA Meyers (Editor-in-Chief) - Encyclopedia of Physical Science and Technology - Inorg. Chem. (2001) (poi, in caso, la cito meglio). Nel glossario definisce Isoelectronic così [trad.] "pertinente a specie (molecole, ioni, radicali) che hanno lo stesso numero di elettroni che occupano gli stessi orbitali intorno allo stesso numero di nuclei" (si può mettere meglio); in un altro glossario (di altro capitolo) definisce l'isoelettronicità di valenza: due specie aventi lo stesso numero di elettroni di valenza e lo stesso numero di atomi pesanti (intende diversi da H) e stesse connettività.--2.39.229.147 (msg) 12:42, 17 gen 2021 (CET)Patrizio

A questo punto, se volete continuare a usare la definizione iupac converrebbe cambiare il titolo in (tipo) isoelettronico di valenza.--2.39.229.147 (msg) 12:46, 17 gen 2021 (CET)Patrizio

Ho dato un'occhiata all'Encyclopedia of Physical Science and Technology (2001). Il testo è composto da singoli articoli di autori differenti, e contiene definizioni di isoelettronico non uniformi. Alcuni autori la definiscono come la IUPAC, tipo pag. 818 "same number of valence electrons and the same number and connectivity of heavy atoms", altri ci vanno vicino come a pagina 307 "same number of valence electrons", altri ancora hanno strane idee, come a pag. 355: "N2H2 is isoelectronic with O2". Di contro, la definizione data dalla IUPAC è sicuramente stata coordinata, discussa e infine approvata e pubblicata da una apposita commissione con lo scopo di arrivare appunto ad una definizione "ufficiale" e raccomandata, rivista per l'ultima volta nel 2014. Insomma, tutto quello che dici può essere interessante come discussione sul concetto di isoelettronicità, ma personalmente non mi sentirei di aggiungerlo alla voce attuale. Infine, non vedo motivo per cambiare il titolo della pagina, che corrisponde a quello della definizione IUPAC, e anche a quello delle pagine in altre lingue. Se lo desideri, puoi aprire una discussione più allargata nel Baretto di Chimica. --Albris (msg) 10:07, 18 gen 2021 (CET)

N2H2 (H-N=N-H, non l'altro possibile isomero) è isoelettronico con O2 tanto quanto CH4 con NH3. Ripeto che la iupac ha, in questo caso, scelto una soluzione al ribasso; ma fate come volete, ci mancherebbe. --2.39.229.147 (msg) 14:13, 18 gen 2021 (CET)Patrizio

Titolo

Salve a tutti, posso questionare sul titolo? Isoelettronico è un aggettivo, mentre qui si dovrebbe descrivere una proprietà o un'analogia. In inglese il confine tra nomi e aggettivi a volte è labile, non così in italiano. Proporrei di cambiare in "isoelettronicità" o in "analogia isoelettronica", come è stato fatto per analogia isolobale.--188.217.42.200 (msg) 21:59, 14 feb 2021 (CET)Patrizio