Het element argon is altijd een eenling geweest. Het is een van de inerte gassen die normaal als enkele atomen bestaan. Maar in het Nature-nummer van 23 augustus melden chemici dat zij argon hebben overgehaald zich een beetje te vermengen en een verbinding te vormen met andere elementen.
Argon behoort samen met helium, neon, xenon, radon en krypton tot de zogenaamde “edelgassen”. Deze gassen, ook wel inerte gassen genoemd, hebben volledige buitenste elektronenschillen en werden geacht niet te reageren met andere elementen of verbindingen. De adelstand duurde echter niet eeuwig. In 1962 maakten chemici een verbinding die xenon bevatte, en al snel volgden verbindingen met radon en krypton. Nu voegt argon zich bij de lijst, hoewel neon en helium hun eenzaamheid nog moeten bezoedelen.
Om argon te laten reageren was niet gemakkelijk, maar theoretische scheikundigen voorspelden dat het mogelijk zou zijn. Het team, onder leiding van Marrku Räsänen van de Universiteit van Helsinki in Finland, moest een manier bedenken om deze weerbarstige moleculen samen te brengen. De truc bestond erin de argonatomen op te sluiten tussen twee andere atomen die naar elkaar verlangden, in dit geval waterstof en fluoride.
Om te beginnen vertraagde het team alles door de argonatomen af te koelen tot 7,5 graden boven het absolute nulpunt. Daarna voegden zij waterstoffluoridemoleculen toe en scheidden de waterstofatomen van de fluoratomen met ultraviolet licht. Toen het team de argonfilm verhitte tot 19 kelvin, begonnen de waterstofatomen zich te roeren. “We zien duidelijk dat waterstofatomen op zoek gaan naar iets om mee te reageren,” zegt Räsänen. Maar zijn beoogde partner, het fluoratoom, zit bijna altijd verborgen achter een argonatoom, dus moet de waterstof een lineaire molecule vormen met argon ertussen: HArF.
Het team identificeerde deze nieuwe moleculen door hun infraroodspectrum te observeren. Het bewijs was de afwezigheid van frequenties die werden geabsorbeerd door trillingen in de bindingen tussen de drie atomen. Niet dat ze lang hadden om te zoeken: Het molecuul is zeer instabiel – het geeft onmiddellijk zijn argon op ten gunste van een binding met stikstof of zuurstof.
Het experiment is een “uitstekende prestatie”, zegt chemicus Gernot Frenking van de Universiteit van Marburg in Duitsland, een van de theoretici die berekeningen heeft gemaakt die het bestaan van argonverbindingen voorspellen. Maar het is pas halverwege het creëren van een verbinding die “je in een kolf bij kamertemperatuur kunt stoppen” en waarmee je kunt experimenteren, zegt Frenking. “Ik geloof nog steeds dat dit mogelijk zou kunnen zijn, maar het zal zeker moeilijk zijn om het te maken,” zegt hij, eraan toevoegend dat de techniek misschien in staat is om verbindingen van helium en neon te maken.
Gerelateerde sites
Een profiel van argon