Kemikere viser, at 18-elektronprincippet ikke er begrænset til overgangsmetaller

Et team af forskere fra Fudan University og Nanjing Tech University, både i Kina, har vist, at 18-elektronprincippet ikke er begrænset til overgangsmetaller. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver deres arbejde med calcium, strontium- og bariumatomer og hvad de fandt. P. B. Armentrout med University of Utah tilbyder et perspektivstykke om arbejdet udført af teamet i Kina i det samme journalnummer.

Som mange kemistuderende vil huske, elementer i det periodiske system er klassificeret i hovedgruppeelementer divideret med blokke - de inkluderer s- og p-blokkene, d-blokken, som omfatter overgangsmetaller, og selvfølgelig, f-blokken, som omfatter actinider og lanthanider. Også, hovedgruppens elementer calcium, strontium og barium er kendt for at danne bindinger ved hjælp af deres orbitaler, og følg det, der er kendt som oktetreglen - hvor atomer ender op med otte elektroner i deres valensskal. Overgangsmetaller, på den anden side, have yderligere fem d orbitaler, som når de fyldes resulterer i en stabil formation med 18 elektroner. I denne nye indsats, forskerne har vist, at selv hovedgruppeelementer som calcium, strontium og barium kan fås til at følge oktetreglen, demonstrerer, at oktetreglen ikke er begrænset til kun overgangsmetaller. Gruppen foreslår, at dette fund indikerer, at den gamle oktetregel, som findes i stort set alle kemi lærebøger, er faktisk ikke korrekt i nogle tilfælde.

I deres arbejde, forskerne viste, at hovedgruppeelementer kunne danne 18-elektronkomplekser med kulilte, når de anbringes i et meget koldt kammer. De rapporterer, at de studerede Ba(CO) ⁺ og Ba(CO) ^- ved at bruge spektralanalyse, når de fandt noget galt - bølgenumrene for C-O-strækningstilstanden var mærkeligt forskudt. En analyse af deres fund tyder på, at Ba -atomerne havde d orbitaler frem for de forventede s- eller p -orbitaler. For at demonstrere deres teoretiske resultater, de placerede blandinger af Ba, Sr og Ca i en kold neonmatrix og brugte infrarød spektroskopi for at få et bedre overblik over, hvad der foregik - de fandt bevis på otte CO-ligander og tilbagebinding - en demonstration af ikke-overgangsmetaller efter oktetreglen.

© 2018 Phys.org