Måling af variationer af en atoms kemiske reaktivitet gennem dets kemiske bindinger

Et team af forskere fra University of Regensburg og Ludwig-Maximilians-University München har udviklet en måde at måle afhængigheden af ​​et atoms kemiske reaktivitet på dets kemiske bindinger. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , gruppen skitserer deres proces, og hvad de fandt, da den blev testet.

Tidligere forskning har vist, at kemisk reaktivitet påvirkes af graden af ​​atomisolering af et atom. Dem, der har flere bindinger, er mindre tilbøjelige til at binde med andre atomer end atomer med få bindinger. Dette enkle koncept spiller en stor rolle i katalytisk og kemisk aktivitet. Men indtil nu, der har ikke været en måde for kemikere at direkte og kvantitativt måle variationer i kemisk reaktivitet af atomer, der er bundet til forskellige antal andre atomer. I denne nye indsats, forskerne har fundet en måde at gøre det på og på en måde, der let kan reproduceres af andre.

Arbejdet involverede en type scanningsprobesmikroskopi (SPM), der fungerer uden at komme i kontakt med materiale, der er til vurdering - en type, der også muliggjorde billeddannelse, manipulere og spektroskopisk analysere enkeltatomer og bindingerne mellem dem. Forskerne knyttet et CO -molekyle til spidsen af ​​SPM -sonden og brugte det derefter til at bygge forskellige klynger af jernatomer (fra 3 til 25) - et middel til at regulere mængden af ​​koordinering med andre atomer. De brugte derefter spidsen til at undersøge atomerne i klyngen - da spidsen bevægede sig nær et atom, der opstod binding, som kunne måles. Ved at bemærke variationer i binding, holdet var i stand til at beregne styrken af ​​de bindinger, der dannedes mellem atomerne, da de var en del af klynger af forskellig størrelse - og det gav et direkte mål for atomets reaktivitetsgrad.

Ved at teste deres teknik, forskerne fandt ud af, at hjørneatomer og dem i kanter af en gruppe var mindre reaktive end andre i midten af ​​en gruppe - et fund, der var forventet. Imidlertid, i et nyt resultat, teamet var i stand til at give en målbar bestemmelse af et atoms kemiske reaktivitet baseret på graden af ​​koordination, det havde med andre atomer.

© 2020 Science X Network