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Titolo: Decaborano

Qualche chimico teorico o esperto di MQ mi saprebbe spiegare
senza equazioni il motivo per cui il decaborano (l'icosaedro
costituito da tutti vertici BH), pur essendo una molecola molto
deficiente di elettroni ed avendo numerosi orbitali
bielettronici-tricentrici, č anche molto inerte chimicamente ?
(o almeno cosě mi pare di aver letto sul Cotton-Wilson anni fa)
Grazie in anticipo
Soviet-Mario

 Soviet-Mario
La tua richiesta mi ha stuzzicato e sono andato a fare una piccola
ricerca sui testi che ho in casa. Ecco i risultati.
NB do per scontato che siano note le regole di Wade, che per altro
vengono spiegate proprio con questo tipo di approccio.
Intanto una precisazione: con decaborano (esattamente si indica 
decaborano(14) ) si intende il composto B10H14 con struttura arachno,
appartenente al gruppo puntuale C2v. 
Il decaborano closo dovrebbe avere formula [B10H10]2-. Non l’ho
trovato, quindi è possibile che non sia stato isolato, ma se anche
fosse non sarebbe certo un icosaedro, il quale vuole 12 vertici!
Esiste di sicuro il corrispondente carborano B8C2H10, neutro, ma la
struttura closo è quella di un deltaedro che non so meglio descrivere,
poco simmetrico.
Quindi immagino che tu ti riferisca al prodotto di addizione di C2H2 
al decaborano sopradescritto (previo spostamento di due H con due
donatori allo zolfo), prodotto che viene identificato come 
closo-1,2-B10C2H12. Questo finalmente è icosaedrico.
A 500°C in atmosfera inerte isomerizza a dare le forme 1,7 e 1,12. 
Effettivamente è abbastanza tosto anche se può subire litiazione con
butil litio ed essere frammentato con base forte.
La ragione della sua stabilità la introduci con la tua domanda, ed è
la stessa che giustifica non solo la stabilità, ma anche l’esistenza
stessa dei borani e carborani.
Il discorso cioè va affrontato dal punto di vista orbitalico, 
e il modo più ragionevole è di considerare gli MO.
Innanzi tutto si deve considerare gli orbitali del boro (e del C)
ibridizzati sp. Uno dei due sp lega un H, mentre l’altro si posiziona
dirigendosi verso l’interno della struttura. 
Tale orbitale è chiamato radiale.
I rimanenti 2 sono perpendicolari ad esso (sono orbitali p) e sono
detti tangenziali.
L’orbitale radiale e gli orbitali tangenziali partecipano alla
struttura scheletrica del composto. Quindi avendo 12 atomi ai vertici,
dalla combinazione lineare ottengo 36 MO nei quali devo accogliere 13
coppie di elettroni (non sto a spiegare perché, ma è molto semplice
ricavarlo). 
Non ho trovato la struttura orbitalica esatta di questo composto,
ma la logica è la seguente. 
Devono esserci 13 MO a carattere legante, devono essere completamente
occupati ed è necessario che ci sia un gap tra l’HOMO e il LUMO 
sufficientemente alto. 
Tra l’altro il gruppo icosaedrico è bastardo perché è veramente
incasinato (59 assi rotazionali + E = 60 operazioni di simmetria!),
quindi è anche improponibile provare a mettersi a costruire gli
orbitali. 
Di sicuro l’orbitale A1 è costituito dalla combinazione in fase di
tutti gli orbitali radiali.
Le combinazioni successive tendono ad includere soprattutto gli
orbitali tangenziali, via via diminuendo il carattere radiale. 
E’ possibile che con un numero cosi alto di orbitali ci siano
deviazioni dall’andamento delle strutture minori, ma intuitivamente
l’ordine energetico degli MO leganti dovrebbe essere il seguente:
A1, T1, G, H. 
Per quanto riguarda i « piani alti », non azzardo.
A prescindere comunque dalla struttura reale orbitalica, quello che
conta è la possibilità di "alloggiare" gli elettroni in orbitali a
bassa energia stabilizzando la struttura al punto da renderla
praticamente inerte. Nello stesso tempo gli orbitali antileganti sono
troppo alti, tanto che per indurre modificazioni strutturali
(isomerizzazione) è necessario scaldare di brutto, nonostante ci siano
pochi elettroni.
Da notare infine che le strutture closo possono esistere solo se ci
sono tutti gli elettroni richiesti. La mancanza di un elettrone
stabilizzante fa cadere tutto il discorso e la struttura
inevitabilmente deve essere diversa (nido o arachno).
Spero che l'inorganico sia servito :)
ciao
luigi
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 al decaborano sopradescritto
eh he he ... grazie dello sforzo di interpretazione.

Sei stato molto dettagliato. Purtroppo non ho basi sufficienti a
capire bene questo argomento. Cercherò di approfondire un po' se
trovo il tempo
Ciao
Soviet-Mario

Scusa. Un'altra domanda forse superficiale ...
Ma se questi "strani" orbitali molecolari formati da orbitali
radiali etc sono cosģ stabili .... come mai sono piuttosto
inusuali nella maggior parte dei composti persino del boro ?
Ciao
(d'ora in poi ti romperņ un bel po' caro Luigi, eh he he)
Adoro la ch. inorg pur essendo organico e conoscendola poco (del
resto non credo esista confine reale tra le due)
Soviet-Mario

 trovo il tempo
Ho cercato di non essere generico perchč tu non lo sei mai, quindi ho
ritenuto di darti almeno una risposta che potesse interessarti (non mi
andava di liquidarti con un "gli elettroni occupano MO di legame a bassa
energia, mentre gli antilegame sono troppo alti per essere occupati"). E poi
te l'ho detto, hai posto una domanda che mi ha interessato, quindi mi sono
impegnato :)
Purtroppo mi rendo conto leggendo la tua risposta che forse potevo essere un
po' meno ermetico, mi spiace. Riconoscimi perň che non c'č neanche una
formula ;)
ciao
luigi

 resto non credo esista confine reale tra le due)
Penso anch'io che per la natura non esistano confini. Purtroppo non è così
per la mia testolina: ho perso il conto delle volte che ho dato organica II
...
ciao
luigi