Pirmasis stabilus helio junginys • Gregorius Molevas • Mokslinis "Elementų" dienos vaizdas • Chemija

Pirmasis stabilus helio junginys

Prieš tu esi Na molekulės modelis2Jis, pirmasis stabilus helio junginys. Aukšto slėgio heliu (žali kubeliai) sudaro stabilų junginį su dviem natrio atomais (purpuriniai rutuliai) Ši molekulė yra elektrodas, ty jis yra teigiamai įkrautas ir jo priešingos yra elektronai (raudona oktaedra).

Istoriškai atomai, esantys dešiniajame periodinės lentelės stulpelyje (helias He, ne ne, argonas Ar, kriptonas Kr, ksenonas Xe, radonas Ra) buvo vadinami "išmintingos" atomais. Pavadinimas buvo maždaug nuo tų tolių porų, kai buvo nustatyta, kad šie atomai (tiksliau, dujos, sudarytos iš šių atomų) nesudaro stabilių cheminių junginių. Jie visiškai užpildė valentinių elektronų apvalkalą, ir iš pirmo žvilgsnio jiems nereikia dalytis elektronais su kitais atomais, ir nėra vietos priimti iš išorės elektronus. Kitaip tariant, jiems yra energetiškai nepalanki cheminių jungčių forma.

Tačiau greitai paaiškėjo, kad tam tikromis sąlygomis ir su tam tikrais atomais gali būti sukurtos kilniosios dujos stabiliems junginiams sukurti. 1962 m. Pirmasis buvo ksenonas, iš kurio buvo galima sukurti difluoridą (XeF2) ir ksenono tetrafluorido (XeF4)Ksenono difluoridas yra naudojamas kaip organinis sintezė kaip stiprus fluorinantis agentas, ir tetrafluoridas taip pat turi pakankamai veiklų. Po ksenono krito kriptonas ir argonas.

Neonas ir helis nepateko. Ypač helio, iš kurio gauti tik hiperaktyvūs trumpalaikiai junginiai, žinomiausias iš kurių yra heH + helio hidridas. Kitas helio junginių tipas yra molekulės, tokios kaip He @ C60 (žr. "Sausas vanduo" padėjo išmatuoti kovalentinių obligacijų polarizaciją, "Elements", 2012-02-11), kurioje heliu jungia silpnos van der Waalso jungtys ir jis neturi įtakos elektroninei struktūrai. Helio jonizacinė energija (elektronų atskyrimas) yra aukščiausia iš visų atomų, todėl nėra galimybės priartėti prie užpildyto elektrono apvalkalo. Kaip atsikratyti pasipriešinimo?

"Artem Oganov" grupė iš "Skoltech" (Maskva) ir Stoini-Brook universiteto (JAV), naudodama USPEX sukurtą programą ("Universal Structural Predictor: Evolutionary Xtallography"), apskaičiavo, kad helis gali sukurti stabilų Na junginį2Jis turi natrio esant aukštam slėgiui (> 113 GPa). Bendradarbiaudami su Nankai universiteto (Kinija) grupe, jie galėjo patvirtinti prognozes eksperimentu. Sintezė atlikta suspaudžiant natrį heliu deimantiniu anvilu.

Struktūra buvo sukurta naudojant du nepriklausomus metodus – Ramano spektroskopiją ir rentgeno struktūros analizę. Jie taip pat sužinojo, kad cheminė medžiaga nevaldo elektros, ir dėl to kaltinamas helis, kuris užkerta kelią laisvųjų elektronų judėjimui. Na2Jo lydymosi temperatūra tris kartus viršija gryną natrį – virš 1500 K 140 GPA (Na 550 K panašiomis sąlygomis). Tokie junginiai gali egzistuoti Žemės ir kitų planetų gelmėse. Autoriai prognozuoja dar vieną junginį – Na2HeO, yra stabilus esant slėgiui> 15 GPa, bet dar nebuvo patvirtinta eksperimentu.

Na, atėjo laikas padaryti tinkamus priedus prie chemijos vadovėlių.

Nuotrauka iš cen.acs.org.

Gregory Molev


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: