Anar al contingut

Superátomo

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià

Un superátomo és qualsevol clúster d'àtoms que sembla que exhibixen alguna de les propietats dels àtoms elementals.

Els àtoms de Sodi, quan es gelen partint de vapor, es condensan naturalment en clusters i contenen preferentment un número mágico d'àtoms (2, 8, 20, 40, 58, etc.). Els dos primers poden ser reconeguts com el número d'electrons que es necessiten per a reblir la primera i segona capa respectivament. La sugerència de superátomo és tal que els electrons lliures del cluster ocupen un nou conjunt de orbitales que estan definits per tot el grup d'àtoms, és dir, el cluster en lloc de cada àtom per separat (els clusters no esfèrics o dopats mostren desviacions en el número d'electrons que formen un nivell tancat ya que el potencial està definidado per la forma dels núcleus positius.) Els superátomos tendixen a comportar-se químicament de manera que puguen tindre un nivell complet d'electrons en este nou escenari. Per lo tant, un superátomo al que li sobre un electró lo donará molt fàcilment, similar al comportament dels metals alcalinos, i un cluster al que li falte un electró per a completar un nivell deu tindre una afinitat electrònica molt alta, com tenen els halógenos.

Clusters d'alumini

[editar | editar còdic]

Certs clusters d'alumini tenen propietats supertómicas. Estos clusters d'alumini es generen com aniones (A eln− en n=1, 2, 3, ...) en heli gaseós i reaccionen en un gas que conté yodo. Quan s'analisen per mig d'espectometría de masses un dels principals productes de la reacció resulta ser A el13I−.[1] Estos clústers de 13 àtoms d'alumini en un electró extra no reaccionen en l'oxigen quan s'introduïxen en el mateix gas. Si s'assumix que cada àtom llibera els seus 3 electrons de valència, açò significaria que hi ha 40 electrons presents, que és un dels número mágico mencionat dalt per al sodi, i implica que estos número mágico són un reflex dels gasos nobles. Els càlculs demostren que l'electró adicional es troba en el cluster d'alumini en la localisació oposta a l'àtom de yodo. Este cluster deu tindre per lo tant una afinitat electrònica més alta per a l'electró que el yodo i per tant al cluster d'alumini se li denomina superhalógeno. El component del cluster en un ion de A el13I− és similar al d'un ion de yodo o inclús millor que el d'un ion de bromo. S'espera que el mencionat cluster A el13I2− es comporte químicament com un ion triyodo.


De la mateixa forma, s'ha vist que els clusters A el14 en 42 electrons (2 més que els número mágico) semblen mostrar les propietats d'un metal alcalinotérreo que sol adoptar 2 estats de valència. Se sap que açò només ocorre quan hi ha per lo manco 3 àtoms yodo units a un cluster A el14−, A el14I3−. El cluster aniónico té un total de 43 electrons itinerants, pero cada u dels tres àtoms de yodo elimina un electró itinerant per a deixar finalment 40 electrons en la capa de jellium.[2][3]

És particularment fàcil i fiable estudiar els clusters atòmics dels àtoms de gas inerte per mig de la simulació per ordenador degut a que l'interacció entre dos àtoms pot ser molt aproximada pel potencial de Lennard-Jones. Atres métodos estan dispobibles i s'han establit que els número mágico són 13, 19, 23, 26, 29, 32, 34, 43, 46, 49, 55, etc.[4]

Clusters d'alumini

[editar | editar còdic]
  • A el7 = les seues propietats són similars a les dels àtoms de germani.
  • A el13 = les seues propietats són similars a les dels àtoms d'halógeno, concretament, als àtoms de clor.
    • A el13Ix−, a on x=1–13.[5]
  • A el14 = les seues propietats són similars als metals alcalinotérreos.
    • A el14Ix−, a on x=1–14}}.[5]
  • A el23
  • A el37

Atres clusters

[editar | editar còdic]
  • Li(HF)3Li = el (HF)3 interior fa que 2 electrons de valència de l'Li orbiten tota la molècula com si fora un núcleu atòmic.[6]
  • VSi16F = té enllaç iònic.[7]
  • Un cluster de 13 àtoms de platí es convertixen en paramagnéticos.[8]
  • Un cluster de 2000 àtoms de rubidi.[9]

Vore també

[editar | editar còdic]

Referències

[editar | editar còdic]
  1. ↑ Formation of A el13I−: Evidence for the Superhalogen Character of A el13 D. E. Bergeron, A.W. Castleman Jr., T. Morisato, S. N. Khanna Science, Vol 304, Issue 5667, 84–87 , 2 April 2004 Abstract MS spectra
  2. ↑ Philip Ball, "A New Kind of Alchemy", New Scientist Issue dated 2005-04-16.
  3. ↑ Al Cluster Superatoms as Halogens in Polyhalides and as Alkaline Earths in Iodide Salts D. E. Bergeron, P. J. Roach, A.W. Castleman Jr., N.O. Jones, S. N. Khanna Science, Vol 307, Issue 5707, 231–235 , 14 de giner de 2005 Abstract MS spectrum
  4. ↑ I. A. Harris et al. Phys. Rev. Lett. Vol. 53, 2390–94 (1984).
  5. ↑ 5,0 5,1 [enllaç trencat]
  6. ↑ Extraordinary superatom containing double shell nucleus: Li(HF)3Li connected mainly by intermolecular interactions, Sun, Xiao-Ying, Li, Zhi-Ru, Wu, Vaig donar, & Sun, Chia-Chung, 2007.
  7. ↑ Electronic and geometric stabilities of clusters with transition metal encapsulated by silicon, Kiichirou Koyasu et al.
  8. ↑ Platinum nanoclusters go magnetic [1] archivat en Wayback Machine., nanotechweb.org, 2007
  9. ↑ Ultra Cold Trap Yields Superatom, NIST, 1995


Referències

[editar | editar còdic]


Obtingut de «https://www.lenciclopedia.org/w/index.php?title=Superátomo&oldid=796377»