科学家合成出稳定化合物,氦气并非惰性气体
化学课上每个人学到的第一课却有一个例外,氦钠化合物的产生证明氦并不是真正的惰性气体。惰性气体之所以得名,是因为它们被认为不会与其他元素混合,不会形成化合物。然而,自 20 世纪 60 年代以来,我们就知道,较重的惰性气体在足够的压力下,形成稳定的化合物但氦气一直保持着高高在上的态度。直到现在。
氦是宇宙中第二常见的元素。它构成了恒星和气态巨星的很大一部分,因此其行为非常重要。这种行为似乎一直很简单。人们已经制造出了氦的亚稳态化合物,以及所谓的范德华化合物,但它们都不被认为是真正的稳定化合物,因为它们要么不会持久,要么氦原子几乎不会影响其他原子的电子。
然而,莫斯科斯科尔科沃科学技术学院的 Artem Oganov 教授领导的研究小组通过计算机建模表明,至少有两种氦化合物是可能的。Na2他和娜2HeO。来自中国、俄罗斯和美国的团队齐心协力,研究能否制造出第一个这样的装置,他们使用金刚石砧施加超过一百万倍的大气压。
他们在期刊上宣布了他们的成功自然化学这表明,氦原子和钠原子不仅可以被迫结合,而且在 1130 亿帕斯卡的压力下,这种结合是稳定的,作者预计,在高达 10 倍的压力下,这种结合仍将稳定。
“我们发现的这种化合物非常奇特:氦原子实际上并不形成任何化学键,但它们的存在从根本上改变了钠原子之间的化学相互作用,迫使电子在结构的立方体空隙内定位,并使这种材料具有绝缘性,”南开大学第一作者肖东在一篇论文中说道。陈述。
钠本身具有所谓的?电子气外层电子脱离原子,独立移动。氦原子的存在将电子推开,形成类似盐的离子晶体。
巨型行星的中心存在着惊人的力量。由于存在丰富的氦和大量的钠,因此可能形成氦氖化合物,从而以我们尚不了解的方式改变行星深处的化学性质。
该团队尝试模拟氦和轻元素的其他可能组合,但只有涉及钠的组合看起来是稳定的。他们还没有制造出钠2HeO,但他们预计它不仅可以存在,而且在比Na略低的压力下也能稳定存在2他。