Otkrivena nova vrsta superhalogena neobičnih svojstava

Međunarodni tim znanstvenika nedavno je otkrio novu vrstu magnetskih superhalogena. Riječ je o neobično stabilnom tipu klastera atoma.
Ta je stabilnost posljedica točno određene veličine i sastava klastera. U znanosti se takvi klasteri koriste za izradu posebnih vrsta soli sa specifičnim magnetskim i oksidacijskim svojstvima. Otkriće je objavljeno 10. veljače u Early View izdanju međunarodno priznatog znanstvenog časopisa Angewandte Chemie, a u potpunosti se oslanja na teoretski rad znanstvenika sa sveučilišta Virginia Commonwealth, McNeese State, Johns Hopkins te kineskog sveučilišta u Pekingu. Za razliku od uobičajenih superhalogena, koji se sastoje od centralnog metalnog atoma okruženog atomima halogena, centar magnetskih halogena jest spoj metal-halogen, okružen dodatnim atomima halogena. Magnetski superhalogeni su potpuno nova vrsta superhalogena, a oponašaju kemijsko ponašanje halogena. Inače, halogeni elementi su fluor, klor, brom jod i astat, a pripadaju tzv. 17. skupini elemenata periodnog sustava.
Sama riječ halogen zapravo znači ‘onaj koji formira soli’, što i rade u reakciji s metalom kao što je npr. natrij. Uzmimo za primjer spoj opće formule MnxCl2x+1, gdje je x = 1, 2, 3, 4… Centar ovog spoja sastavljen je od jednog atoma mangana te jednog ili više atoma klora. Važno je naglasiti da taj centar može koordinirati samo još jedan atom klora. Magnetska svojstva spoja su posljedica značajnog magnetskog momenta atoma mangana. “Sada je moguće zamisliti i proizvesti još nepoznate superhalogene. Sve što treba učiniti jest zamijeniti atom mangana nekim drugim prijelaznim elementom, odnosno atom klora nekim drugim halogenom. Osim što su takvi spojevi jaka oksidacijska sredstva, oni imaju i izražena magnetska svojstva pa ih se može koristiti za proizvodnju potpuno novih vrsta soli”, navodi voditelj projekta dr.sc. Puru Jena, inače uvaženi profesor fizike na sveučilištu VCU.
Prema Jeni je kemijsko ponašanje superhalogena vrlo slično kemijskom ponašanju halogena (i jedni i drugi formiraju negativne ione odnosno anione), s tim da je afinitet prema elektronu daleko veći kod superhalogena. Anioni su korisna oksidacijska sredstva, a mogu se koristiti u pročišćavanju vode i zraka ili pak za podizanje razine serotonina kod depresivnih osoba. “Superhalogeni mogu sve što i halogeni, samo bolje. Pošto se sastoje od relativno velike količine fluora i klora, superhalogeni se mogu koristiti i u proizvodnji bojnih otrova”, objašnjava Jena i nastavlja: “Pored sveg već navedenog, zbog izuzetno velikog afiniteta prema elektronima superhalogeni u reakcijama mogu koristiti i elektrone atoma koji sačinjavaju jezgru spoja. Takvo ponašanje potpuna je novost u kemiji”.
U listopadu prošle godine, Jena i njegovi kolege objavili su otkriće nove vrste izrazito elektronegativnih kemijskih spojeva poznatih pod nazivom “hiperhalogeni”. Ti su hiperhalogeni sačinjeni od superhalogena koordiniranih oko centralnog metalnog atoma. Ovi bi kemijski spojevi mogli zanimati cijeli niz različitih industrija. Uz Jenu, na ovom su istraživanju sudjelovali i dr.sc Qian Wang s fizičkog odsjeka sveučilišta VCU, dr.sc. Kiran Boggavarapu s kemijskog odsjeka sveučilišta McNeese, dr.sc. Anil K. Kandalam s fizičkog odsjeka sveučilišta McNeese, dr.sc. Qiang Sun i njegov student Miao Miao Wu, s VCU odsjeka na pekinškom sveučilištu te studenti Haopeng Wang i Yeon Jae Ko i dr.sc. Kit H. Bowen, svi s kemijskog odsjeka sveučilišta Johns Hopkins. Financijsku potporu ovom istraživanju osigurala je Defense Threat Reduction agencija i Department of Energy.

Izvor: Virginia Commonwealth University

Related Posts

Tags

Share This

Comments Closed