Текст уведомления здесь

Инертный газ стал общительнее

Международный коллектив ученых предсказал существование двух стабильных соединений гелия, элемента, который не образует устойчивых химических соединений при нормальных условиях. Экспериментально подтверждена стабильность одного из них, Na2He.
Добавить в закладки
Комментарии

По словам Артема Оганова, ведущего автора исследования, полученные соединения — первые, в которых вхождение гелия полностью меняет электронную структуру молекулы вещества. До этого были известны только соединения, в которых гелий и, например, неон вместе плотно упаковывались без какого-либо химического взаимодействия.

Авторы работы нашли стабильные соединения гелия с помощью эволюционного алгоритма USPEX, который позволяет предсказывать свойства и поведение химических элементов и их соединений. После группа профессора Александра Гончарова из Геофизической лаборатории в Вашингтоне успешно синтезировала предсказанное соединение Na2He в ячейке с алмазными наковальнями. Соединение появляется при давлении примерно в 1,1 миллиона атмосфер и остается стабильным до как минимум 10 миллионов атмосфер.

По словам ученых, открытое ими соединение необычно: присутствие атомов гелия фундаментально меняет химические взаимодействия между атомами натрия, способствуя сильной локализации валентных электронов, что делает полученный материал изолятором.


Кристаллическая структура Na2He. Пурпурные шары показывают атомы натрия, а внутри зеленых кубов находятся атомы гелия. Красные области внутри пустот показывают области, в которых локализованы электронные пары. Изображение: Артем Оганов

Другое соединение — Na2HeO — оказалось стабильным в диапазоне давлений от 0,15 миллиона до 1,1 миллиона атмосфер. Вещество имеет схожее с Na2He строение, но роль анионов в кристаллической решетке играют не электронные пары, а атомы кислорода, присоединившие к себе электронную пару (O2-).

Гелий — второй по распространенности после водорода элемент во Вселенной. Он принадлежит к семейству из семи элементов, инертным газам, названным так из-за того, что они неохотно образуют соединения с другими элементами. Гелий является самым инертным и не образует устойчивых химических соединений при нормальных условиях.

Исследование описано в журнале Nature Chemistry.

Об Артеме Оганове, который входит в список 10 самых влиятельных ученых, по версии журнала Forbes, читайте в материале «Чердака».

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы