Nowe wiązanie chemiczne: wystarczy jeden elektron

Fot. Adobe Stock
Fot. Adobe Stock

Wiązanie kowalencyjne, do którego wystarczy pojedynczy elektron jest pierwszym nowym rodzajem wiązania chemicznego odkrytym od ponad 10 lat – informuje „Nature”.

Wiązania kowalencyjne to wiązania, w których atomy mają wspólne elektrony. We wszystkich znanych dotychczas przypadkach chodziło o dwa, cztery czy sześć elektronów.

Istnienie wiązania kowalencyjnego, które wykorzystuje tylko jeden elektron zostało przewidziane już w roku 1931 przez amerykańskiego chemika i fizyka Linusa Paulinga, laureata Nagrody Nobla w dziedzinie chemii (1954) oraz pokojowej Nagrody Nobla (1962). Jednak dopiero teraz udało się wytworzyć takie wiązanie pomiędzy atomami węgla.

Prof. Takuya Shimajiri z Uniwersytetu Tokijskiego i jego zespół od lat prowadza badania nad wiązaniami chemicznymi. Ich wcześniejsze prace dotyczyły wiązań wyjątkowo długich i elastycznych.

Teraz japońscy naukowcy wykorzystali reakcję chemiczną (utlenianie), aby usunąć elektron z istniejącego dwuelektronowego wiązania kowalencyjnego między dwoma atomami węgla. Wykorzystali dużą cząsteczkę węglowodoru stabilizującą wyjątkowo długie wiązania między atomami węgla (dlatego zastąpienie usuniętego elektronu innym elektronem z cząsteczki byłoby kosztowne energetycznie).

Wcześniejsze próby usuwania elektronów prowadziły do powstania słabych, łatwo rozpadających się wiązań (rozpadały się one zbyt szybko, aby można było przeprowadzić dokładna analizę chemiczną).

Cząsteczka, z której korzystał zespół Shimajiriego była dostatecznie stabilna, aby dokonać analizy z wykorzystaniem promieniowania rentgenowskiego oraz kilku rodzajów światła. Sposób, w jaki było odbijane lub absorbowane promieniowanie dowodził, że chodzi o stabilne wiązanie jednoelektronowe.

Zdaniem ekspertów odkrycie może doprowadzić do stworzenia zupełnie nowych rodzin cząsteczek. Prof. Shimajri zamierza zbadać, w jaki sposób jednoelektronowe wiązania kowalencyjne mogą zmieniać reakcje chemiczne. On i jego współpracownicy chcą też wyjaśnić, czym właściwie jest wiązanie kowalencyjne, skoro może wyglądać inaczej niż dotychczas przyjmowano.(PAP)

Paweł Wernicki

pmw/ bar/

Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.

Czytaj także

  • Fot. Adobe Stock

    Uciskane archeony udają wielokomórkowce

  • Źródło: Adobe Stock

    UE/ Emisje gazów cieplarnianych w UE spadły o 8 proc., głównie dzięki energii odnawialnej

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

newsletter

Zapraszamy do zapisania się do naszego newslettera