1. Forza del triplo legame: Gli atomi di azoto nelle molecole di N2 sono tenuti insieme da un forte triplo legame, che è uno dei legami chimici più forti. L'energia di dissociazione del legame N-N in N2 è di circa 946 kJ/mol, che è molto più elevata rispetto all'energia di dissociazione del legame F-F in F2 (159 kJ/mol). Questo forte triplo legame rende l'azoto meno reattivo verso molte reazioni chimiche.
2. Elevata elettronegatività del fluoro: Il fluoro è l'elemento più elettronegativo della tavola periodica, il che significa che ha una forte tendenza ad attrarre gli elettroni. Questa elevata elettronegatività consente al fluoro di formare facilmente legami con altri elementi, incluso l'azoto. Al contrario, l’azoto ha un’elettronegatività inferiore, il che lo rende meno probabile che partecipi alla formazione di legami con altri elementi.
3. Effetto coppia inerte: Nel caso dell'azoto, gli elettroni più esterni (elettroni 2p) sono accoppiati e relativamente stabili. Questo fenomeno è noto come effetto della coppia inerte. A causa di questo effetto, gli elettroni più esterni dell’azoto sono meno disponibili per legarsi con altri atomi, rendendolo meno reattivo. Il fluoro, d'altra parte, non mostra un significativo effetto di coppia inerte e i suoi elettroni più esterni sono più accessibili per la formazione di legami.
4. Assenza di orbitali d: Gli atomi di azoto non hanno orbitali d nel loro guscio di valenza, il che limita la loro capacità di partecipare a determinati tipi di reazioni chimiche. d Gli orbitali sono essenziali per molte importanti interazioni di legame, come i complessi di coordinazione e il pi-backbonding. Il fluoro, d'altra parte, appartiene al Gruppo 17 e ha un set completo di orbitali di valenza, inclusi gli orbitali d, che gli consentono di impegnarsi in una gamma più ampia di reazioni chimiche.
5. Dimensione molecolare: Le molecole di azoto (N2) sono relativamente piccole e compatte rispetto alle molecole di fluoro (F2). La struttura compatta dell'N2 lo rende meno accessibile ad altre molecole o atomi con cui reagire, riducendone la reattività complessiva. Le molecole di fluoro, essendo di dimensioni più piccole, hanno un'area superficiale più ampia e sono più accessibili per le interazioni con altre sostanze, portando a una maggiore reattività.
In sintesi, la combinazione di un forte triplo legame, elevata elettronegatività del fluoro, effetto di coppia inerte, assenza di orbitali d e differenze di dimensione molecolare contribuiscono alla minore reattività dell'azoto gassoso rispetto al fluoro.