Alkuaine argon on aina ollut yksinäinen. Se kuuluu inertteihin kaasuihin, jotka yleensä esiintyvät yksittäisinä atomeina. Mutta Nature-lehden 23. elokuuta ilmestyvässä numerossa kemistit raportoivat, että he saivat argonin sekoittumaan hieman ja muodostamaan yhdisteen muiden alkuaineiden kanssa.
Argon – yhdessä heliumin, neonin, ksenonin, radonin ja kryptonin kanssa – kuuluu niin sanottuihin ”jalokaasuihin”. Niitä kutsutaan myös inertteiksi kaasuiksi, ja niillä on täydelliset ulommat elektronikuoret, eikä niiden uskottu reagoivan muiden alkuaineiden tai yhdisteiden kanssa. Jalokaasut eivät kuitenkaan kestäneet ikuisesti. Vuonna 1962 kemistit valmistivat yhdisteen, joka sisälsi ksenonia, ja pian seurasivat radonia ja kryptonia sisältävät yhdisteet. Nyt argon liittyy listaan, vaikka neon ja helium eivät ole vielä tahranneet yksinäisyyttään.
Argonin saaminen reagoimaan ei ollut helppoa, mutta teoreettiset kemistit ennustivat, että se olisi mahdollista. Ryhmän, jota johti Marrku Räsänen Helsingin yliopistosta Suomessa, oli keksittävä keino saada nämä vastahakoiset molekyylit yhteen. Temppu oli vangita argonatomit kahden toisen toisiaan kaipaavan atomin, tässä tapauksessa vedyn ja fluoridin, väliin.
Aluksi ryhmä hidasti kaikkea jäähdyttämällä argonatomit 7,5 astetta absoluuttisen nollapisteen yläpuolelle. Sitten he lisäsivät vetyfluoridimolekyylejä ja erottivat vetyatomit fluoriatomeista ultraviolettivalolla. Kun ryhmä lämmitti argonkalvon 19 kelviniin, vetyatomit alkoivat sekoittua. ”Näemme selvästi, että vetyatomit alkavat etsiä jotain reagoitavaa”, Räsänen sanoo. Mutta sen toivottu kumppani, fluoriatomi, on lähes aina piilossa argonatomin takana, joten vedyn on muodostettava lineaarinen molekyyli, jonka välissä on argonia: HArF.
Ryhmä tunnisti nämä uudet molekyylit tarkkailemalla niiden infrapunaspektriä. Todisteena oli sellaisten taajuuksien puuttuminen, jotka olivat absorboituneet kolmen atomin välisten sidosten värähtelyistä. Ei sillä, että heillä olisi ollut kauan aikaa etsiä: Molekyyli on hyvin epävakaa – se luopuu välittömästi argonista ja sitoutuu typen tai hapen kanssa.
Koe on ”erinomainen saavutus”, sanoo kemisti Gernot Frenking Marburgin yliopistosta Saksasta, yksi teoriantutkijoista, jotka tekivät laskelmia argonyhdisteiden olemassaolon ennustamiseksi. Frenking sanoo, että se on kuitenkin vasta puolimatkan päässä sellaisen yhdisteen luomisesta, ”jonka voi laittaa pulloon huoneenlämpötilassa” ja tehdä sillä kokeita. ”Uskon edelleen, että tämä voi olla mahdollista, mutta sen tekeminen on varmasti vaikeaa”, hän sanoo ja lisää, että tekniikalla voidaan ehkä luoda myös heliumin ja neonin yhdisteitä.
Related sites
A profile of argon