Bindningsschema och form av de ockuperade valensorbitalerna för M(CO) 8 (M =Ca, Sr, eller Ba). Uppdelning av spd-valensorbitaler för en atom M med konfigurationen (n − 1)d 2 ns 0 np 0 i oktakoordinatkubiken (O h ) fält av åtta CO-ligander ges också. Endast de ockuperade valensorbitaler som är relevanta för M-CO-interaktionerna visas. Upp- och nedpilar indikerar elektroner med motsatt spin. Kreditera: Vetenskap (2018). DOI:10.1126/science.aau0839
Ett team av forskare från Fudan University och Nanjing Tech University, både i Kina, har visat att 18-elektronprincipen inte är begränsad till övergångsmetaller. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskap , gruppen beskriver sitt arbete med kalcium, strontium- och bariumatomer och vad de hittade. P. B. Armentrout med University of Utah erbjuder ett perspektiv på arbetet som gjorts av teamet i Kina i samma tidningsnummer.
Som många kemistudenter kommer ihåg, element i det periodiska systemet klassificeras i huvudgruppelement dividerade med block - de inkluderar s- och p-blocken, d-blocket, som inkluderar övergångsmetaller, och naturligtvis, f-blocket, som inkluderar aktinider och lantanider. Också, huvudgruppens element kalcium, strontium och barium är kända för att bilda bindningar med sina orbitaler, och följ vad som kallas oktettregeln – där atomer hamnar med åtta elektroner i valensskalet. Övergångsmetaller, å andra sidan, har ytterligare fem d-orbitaler som när de är fyllda resulterar i en stabil formation med 18 elektroner. I denna nya ansträngning, forskarna har visat att även huvudgruppselement som kalcium, strontium och barium kan fås att följa oktettregeln, som visar att oktettregeln inte är begränsad till bara övergångsmetaller. Gruppen föreslår att detta fynd indikerar att den gamla oktettregeln, som finns i praktiskt taget alla läroböcker i kemi, är faktiskt inte korrekt i vissa fall.
I sitt arbete, forskarna visade att huvudgruppens element kunde bilda 18-elektronkomplex med kolmonoxid när de placeras i en mycket kall kammare. De rapporterar att de studerade Ba(CO) + och Ba(CO) - med hjälp av spektralanalys när de hittade något fel – vågsiffrorna för C-O-sträckningsläget ändrades konstigt. En analys av deras resultat antydde att Ba-atomerna hade d-orbitaler snarare än de förväntade s- eller p-orbitalerna. För att visa sina teoretiska resultat, de placerade blandningar av Ba, Sr och Ca i en kall neonmatris och använde infraröd spektroskopi för att få en bättre titt på vad som pågick - de hittade bevis på åtta CO-ligander och bakbindning - en demonstration av icke-övergångsmetaller enligt oktettregeln.
© 2018 Phys.org
