Heliuro de disodio
El heliuro de disodio o heliuro disódico (Na2He) es un compuesto de helio y sodio que es estable a altas presiones, superiores a 113 gigapascales (GPa), o 1 130 000 bar. Primero se predijo utilizando el código USPEX (por su sigla en inglés Universal Structure Predictor: Evolutionary Xtallography), y luego se sintetizó en 2016.[1]
| Heliuro de disodio | ||
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| Fórmula molecular | ? | |
| Propiedades físicas | ||
| Masa molar | 49,9821 g/mol | |
Se predijo que el Na2He sería termodinámicamente estable a 160 GPa, y dinámicamente estable a más de 100 GPa. Esto significa que debería ser posible generarlo a la presión más alta y luego descomprimirlo a 100 GPa, pero a presiones inferiores ocurriría su descomposición. Comparado con otros compuestos binarios de otros elementos y helio, se predijo que sería estable a la presión más baja de cualquier combinación de este tipo. De modo que, por ejemplo, se predice que un compuesto de helio y potasio (K2He) requiere presiones mucho más altas, del orden de los terapascales (TPa).
El Na2He tiene una estructura cristalina cúbica, que se asemeja a la fluorita. A 300 GPa, el borde de una celda unitaria del cristal tiene a = 3.95 Å (ängströms). Cada celda unitaria contiene cuatro átomos de helio en el centro de las caras y esquinas del cubo, y ocho átomos de sodio a coordenadas de una cuarta parte de cada cara. Los electrones dobles (2e−) se ubican en cada borde y en el centro de la celda unidad.[note 1] Cada par de electrones está emparejado por rotación. La presencia de estos electrones aislados lo convierte en un electruro. Los átomos de helio no participan enlaces. Sin embargo, los pares de electrones se pueden considerar como un enlace de dos electrones de ocho centros.
El material se sintetizó en una celda de yunque de diamante a 130 GPa calentada a 1.500 K con un láser.[1] Se predice que el Na2He es aislante y transparente.[1] Los átomos de sodio tienen una carga de Bader de +0.6, la carga de helio es -0.15, y los puntos de dos electrones son -1.1.[1] Entonces a esta fase se le podría denominar electruro de helio disódico. El sólido es un aislante eléctrico. Se predice que es transparente. El Na2He se derrite a una temperatura alta, cerca de 1 500 K, mucho más que el punto de fusión del sodio. Cuando se descomprime, puede mantener su forma a una presión tan baja como 113 GPa.
Referencias
editar- ↑ a b c d Dong, Xiao; Oganov, Artem R.; Goncharov, Alexander F.; Stavrou, Elissaios; Lobanov, Sergey; Saleh, Gabriele; Qian, Guang-Rui; Zhu, Qiang; Gatti, Carlo; Deringer, Volker L.; Dronskowski, Richard; Zhou, Xiang-Feng; Prakapenka, Vitali B.; Konôpková, Zuzana; Popov, Ivan A.; Boldyrev, Alexander I.; Wang, Hui-Tian (6 de febrero de 2017). «A stable compound of helium and sodium at high pressure». Nature Chemistry 9 (5): 440. Bibcode:2017NatCh...9..440D. PMID 28430195. arXiv:1309.3827. doi:10.1038/nchem.2716.
Notas
editar- ↑ Cada cara es compartida por dos celdas, cada borde es compartido por cuatro celdas, y cada esquina es compartida por ocho celdas.
Véase también
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Datos: Q28719795
- Esta obra contiene una traducción derivada de «Disodium helide» de Wikipedia en inglés, publicada por sus editores bajo la Licencia de documentación libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.