Superàtoms

Posted on 11/08/2013 per

0


Un superheroi és un personatge humà de ficció que acostuma a tenir superpoders. El meu preferit és l’Spiderman però també m’agrada molt el Capità Amèrica. Es pot establir una certa analogia entre els superherois i els superàtoms. Els superàtoms són agrupacions estables d’àtoms que tenen un comportament semblant als àtoms però amb alguna propietat millorada (un “superpoder”). Igual que els àtoms, aquests superàtoms mantenen la seva integritat quan reaccionen i s’uneixen a altres àtoms per formar noves molècules.

Si bé es coneixen molts d’exemples de superàtoms, l’exemple més habitual que es sol comentar com a superàtom és el cas del Al13. Aquesta agrupació aniónica de 13 àtoms d’Al presenta una estabilitat pronunciada que sorgeix del fet de tenir una capa electrònica completa (com en el cas dels gasos nobles). Es tracta d’un clúster metàl·lic molt estable i inert. Quan perd un electró per formar Al13 es comporta com un halogen. I quan el Al13 reacciona amb el HI dóna lloc al compost Al13I que van sintetitzar Castleman i col·laboradors l’any 2004, l’estructura del qual es pot veure a la Figura 1. Experimentalment s’ha trobat que l’afinitat electrònica del Al13 és de 3.62 eV i en aquest sentit és més alta que qualsevol de les afinitats electròniques dels halògens (F, Cl, Br, I i At). El Al13 es pot considerar doncs un superhalogen. Hi ha altres exemples de superhalògens. Entre aquests destaca el PtF6 que presenta una afinitat electrònica de 6.8 eV, quasi el doble que la del Cl. El rècord però el té el superhalogen H12F13 amb una afinitat electrònica de 13.87 eV. Igual que s’han obtingut superhalògens també s’han sintetitzat superalcalins. Un exemple és el Li3O que té un potencial d’ionització de 3.54 eV, més baix que el del Fr que és l’àtom amb el menor potencial d’ionització de tota la Taula Periòdica.

Figura 1. A dalt estructura molecular del Al13I. A baix mapa de densitat electrònica de l'HOMO de la mateixa molècula

Figura 1. A dalt, estructura molecular del Al13I-. A baix, mapa de densitat electrònica de l’HOMO de la mateixa molècula

Fins ara els àtoms, agrupats en la Taula Periòdica dels elements, s’han considerat els blocs de construcció de la matèria. Un pot imaginar-se que a aquesta Taula Periòdica s’hi afegiran en un proper futur els superàtoms generant una Taula Periòdica 3D com la de la Figura 2. En la tercera dimensió s’hi pot veure els superhalogens, però un ja es pot imaginar el mateix amb els superalcalins, els superalcalins-terris o els supermetalls de transició.

Figura 2. Taula Periòdica 3D amb alguns superhalògens ocupant la tercera dimensió.

Figura 2. Taula Periòdica 3D amb alguns superhalògens ocupant la tercera dimensió.

Anuncis