Pierwiastek argon zawsze był samotnikiem. Jest to jeden z gazów obojętnych, które normalnie istnieją jako pojedyncze atomy. Ale w numerze Nature z 23 sierpnia chemicy donoszą, że przekonali argon do zmieszania się i utworzenia związku z innymi elementami.
Argon – wraz z helem, neonem, ksenonem, radonem i kryptonem – należy do tak zwanych gazów „szlachetnych”. Nazywane również gazami obojętnymi, mają kompletne zewnętrzne powłoki elektronowe i uważano, że nie wchodzą w reakcje z innymi pierwiastkami lub związkami. Szlachetność nie trwała jednak wiecznie. W 1962 r. chemicy stworzyli związek zawierający ksenon, a wkrótce pojawiły się związki zawierające radon i krypton. Teraz do tej listy dołącza argon, choć neon i hel jeszcze nie zbrukały swojej samotności.
Wprowadzenie argonu w reakcję nie było łatwe, ale chemicy teoretyczni przewidywali, że będzie to możliwe. Zespół, kierowany przez Marrku Räsänena z Uniwersytetu Helsińskiego w Finlandii, musiał wymyślić sposób na połączenie tych opornych cząsteczek. Sztuczka polegała na uwięzieniu atomów argonu pomiędzy dwoma innymi atomami, które tęskniły za sobą, w tym przypadku wodoru i fluorku.
Na początek zespół spowolnił wszystko poprzez schłodzenie atomów argonu do temperatury 7,5 stopnia powyżej zera bezwzględnego. Następnie dodano cząsteczki fluorowodoru i oddzielono atomy wodoru od atomów fluoru za pomocą światła ultrafioletowego. Gdy zespół podgrzał warstwę argonu do 19 kelwinów, atomy wodoru zaczęły się mieszać. „Widzimy wyraźnie, że atomy wodoru zaczynają szukać czegoś, z czym mogłyby wejść w reakcję,” mówi Räsänen. Ale zamierzony partner, atom fluoru, jest prawie zawsze ukryty za atomem argonu, więc wodór musi utworzyć liniową cząsteczkę z argonem pomiędzy nimi: HArF.
Zespół zidentyfikował te nowe cząsteczki, obserwując ich widmo w podczerwieni. Dowodem był brak częstotliwości, które zostały pochłonięte przez wibracje w wiązaniach pomiędzy trzema atomami. Nie trzeba było długo szukać: Cząsteczka jest bardzo niestabilna – natychmiast porzuca argon na rzecz wiązania z azotem lub tlenem.
Doświadczenie jest „wspaniałym osiągnięciem”, mówi chemik Gernot Frenking z Uniwersytetu w Marburgu w Niemczech, jeden z teoretyków, którzy wykonali obliczenia przewidujące istnienie związków argonu. Ale to dopiero połowa drogi do stworzenia związku, który „można umieścić w kolbie w temperaturze pokojowej” i eksperymentować z nim, mówi Frenking. „Wciąż wierzę, że to może być możliwe, ale na pewno będzie to trudne do wykonania”, mówi, dodając, że technika może być w stanie stworzyć związki helu i neonu.
Powiązane strony
Profil argonu
.