Sähkö

Électrure ( electride Englanti) on ioninen yhdiste, jossa elektronin on rooli anionin . Liuokset alkalimetallien on ammoniakkia (vedetön) ovat suolat electrides. Tapauksessa natrium , tämä sininen liuos koostuu [Na (NH 3 ) 6 ] + ja solvatoituneita elektroneja  :

Na + 6 NH 3 → [Na (NH 3 ) 6 ] + , e -

Kationi [Na (NH 3 ) 6 ] + on oktaedrinen koordinaatiokompleksi .

Kiinteät suolat

Lisäämällä kompleksinmuodostaja kuten kruunueetteri tai 2,2,2-Kryptandi liuokseen, jossa oli [Na (NH 3 ) 6 ] + e - tuottaa [Na (kruunueetteri)] + e - tai [Na (2, 2,2-krypta)] + e - . Näiden liuosten haihdutus antaa tummansinisen paramagneettisen suolan, jolla on kaava [Na (2,2,2-krypta)] + e - .

Ensimmäinen 18-kruunu-6-eetteriä sisältävä sähkö, joka on syntetisoitu ja havaittu röntgenkristallografialla, on [ Cs (18-C-6) 2 ] + • e - vuonna 1983. Tällä ilmaherkällä yhdisteellä ja kosteudella on sandwich-molekyyli rakenne, jossa elektroni on loukussa oleellisesti pallomaisissa onteloissa. Kahden elektronin välinen etäisyys on kuitenkin liian suuri - 868  µm - jotta tämä materiaali olisi sähköjohdin .

Useimmat electrures hajota yli 240 K, vaikka [Ca 24 Al 28 O 64 ] 4+ (e - ) 4 edelleen stabiili huoneenlämpötilassa. Näissä suoloissa elektroni siirtyy kationien väliin . Nämä sähköt ovat yleensä paramagneettisia ja Mott-eristeitä .

Yhdiste Na 2 Hän, syntetisoitu vuonna 2016, on myös sähkö. Sen kaava voidaan kirjoittaa (Na + ) 2 He (2e - ), jossa (2e - ) on elektroninen dubletti (kaksi parillista elektronia , vastakkaiset pyöräytykset).

Reaktiot

Elektridisuolojen liuokset ovat voimakkaita pelkistimiä , jotka oikeuttavat niiden käytön Koivun pelkistykseen . Natriumia sisältävien elektridiliuosten haihdutus johtaa natriumpeiliin ja tällaiset liuokset menettävät hitaasti värinsä, kun elektronit pelkistävät ammoniakkia:

[Na (NH 3 ) 6 ] + e - + NH 3 → NaNH 2 + 1/2 H 2 + 6 NH 3

Huomautuksia ja viitteitä

  1. (in) Dye, JL, "  Elektroneilla on anioneja  " , Science , voi.  301, n °  56332003, s.  607–608 ( PMID  12893933 , DOI  10.1126 / tiede.1088103 ).
  2. Holleman, AF; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ( ISBN  0-12-352651-5 )
  3. Dheeb Issa, James L. Dye, Synteesi cesium 18-kruunu-6: ensimmäinen yksikiteinen elektridi? ", J. Am. Chem. Soc. , 1982, voi 104 (13), s. 3781–3782 . DOI : 10,1021 / ja00377a066 .
  4. Ahmed Ellaboudy, James L.Dye, Patrick B.Smith, cesium 18-crown-6 -yhdisteet. Kiteinen cesidi ja kiteinen elektridi , J. Am. Chem. Soc. , 1983, voi. 105 (21), s. 6490-6491. DOI : 10.1021 / ja00359a022 .
  5. (in) Buchammagari, H. et ai. , "  Huoneen lämpötilassa stabiili elektridi synteettisenä orgaanisena reagenssina: Soveltaminen Pinacol-kytkentäreaktioon vesipitoisissa väliaineissa  " , ACS Publications , voi.  9, n o  21,2007, s.  4287–4289 ( PMID  17854199 , DOI  10.1021 / ol701885p , lue verkossa ).
  6. Wagner, MJ; Huang, RH; Eglin, JL; Dye, JL Nature, 1994, 368, 726-729.
  7. (in) Xiao Dong , Artem R. Oganov , Alexander F. Goncharov , Elissaios Stavrou , Sergei Lobanov, Gabriele Saleh, Guang Rui Qian, Qiang Zhu, Carlo Gatti, Volker L. Deringer, Richard Dronskowski, Xiang-Feng Zhou, Vitali B. Prakapenka, Zuzana Konopková, Ivan A. Popov, Alexander I. Boldyrev ja Hui-Tian Wang, "  Stabiili heliumin ja natriumin yhdiste korkeassa paineessa  " , Nature Chemistry , voi.  9, n o  5,Toukokuu 2017, s.  440-445 ( ISSN  1755-4349 , DOI  10.1038 / nchem.2716 , lukea verkossa , pääsee 02 joulukuu 2017 ).
  8. (in) Maosheng Miao , "  Helium Chemistry: React with Nobility  " , Nature Chemistry , voi.  9, n o  5,Toukokuu 2017, s.  409-410 ( ISSN  1755-4349 , DOI  10.1038 / nchem.2768 , lukea verkossa , pääsee 02 joulukuu 2017 ).