Новости химической науки > Польский ученый предсказывает существование соединений гелия

Вот уже 140 лет с момента открытия, несмотря на многочисленные попытки ряда исследователей, гелий, самый легкий из благородных газов, упорно отказывается входить в состав химических соединений.

Надежду желающим «развенчать» благородство гелия дарит исследователь из Университета Варшавы, расчеты которого предсказывают возможность существования двух соединений гелия со связью He-O.

Гелий отличается наименьшим атомным радиусом, наибольшей химической инертностью и наименьшей поляризуемостью из 117 известных химических элементов. К сожалению, до настоящего времени так и не удалось подтвердить экспериментально существование ранее предсказанных на основании расчетов, гелийсодержащих частиц типа [HHeF₂]^–.

Предсказанные польским исследователем соединения (СsF)(HeO) и (NMe₄F)(HeO) представляют собой производные метастабильного аниона [F–HeO]^–, впервые предсказанного в 2005 году профессором Ху (Hu) из Тайваня.

Новые расчеты были проделаны Войцехом Грочалой (Wojciech Grochala). Комментируя результаты, Грочала отмечает, что предсказанные соединения не столь экзотичны, как может показаться с первого раза – в основе предлагаемой структуры лежит идея о том, что для стабилизации метастабильного [F–HeO]^– необходимо компенсировать его отрицательный заряд катионом со слабой способностью к координации [Cs⁺ (NH₄)⁺].

Расчеты показывают, что энергия диссоциации связи He–O в тетраметиламмонийном производном составляет около 0,5 эВ. Это обстоятельство, в конечном итоге, говорит о принципиальной возможности обнаружения частиц с такой связью (хотя бы при температурах в районе абсолютного нуля).

Для детектирования предсказанных соединений Грочала предлагает следующую схему – растворение гипофторидов Cs(OF) и NMe₄(OF) в каплях ультраохлажденного гелия с последующим возбуждением связи O–F лазерными импульсами, способствующими внедрению атома гелия по этой связи, однако сам на практике заниматься этим не планирует, уступая пальму первооткрывателей производных гелия кому-нибудь другому.

Источник: Polish J. Chem., 2009, 83, 87

метки статьи: #квантовая химия, #неорганическая химия