กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 7 นาที

อิเล็กไตรด์

สารละลายของโลหะอัลคาไลในแอมโมเนียเป็นเกลืออิเล็กไตรด์ในกรณีของโซเดียมสารละลาย สีน้ำเงินเหล่านี้ ประกอบด้วย +และอิเล็กตรอนที่ถูกละลาย

อิเล็กไตรด์

โพรงและช่องทางในอิเล็กไตรด์

อิเล็กไตรด์เป็นสารประกอบไอออนิกซึ่งอิเล็กตรอนทำหน้าที่เป็นแอนไอออน[ 1 ]

โซลูชัน

สารละลายของโลหะอัลคาไลในแอมโมเนียเป็นเกลืออิเล็กไตรด์[ 2 ]ในกรณีของโซเดียมสารละลาย สีน้ำเงินเหล่านี้ ประกอบด้วย [Na(NH 3 ) 6 ] +และอิเล็กตรอนที่ถูกละลาย

นา + 6 NH 3 → [นา(NH 3 ) 6 ] + + อี

แคตไอออน [Na(NH 3 ) 6 ] +เป็นสารเชิงซ้อนแบบทรงแปดเหลี่ยม แม้จะมีชื่อเช่นนั้น แต่อิเล็กตรอนไม่ได้ออกจากสารเชิงซ้อนโซเดียม-แอมโมเนีย แต่จะถูกถ่ายโอนจาก Na ไปยังออร์บิทัลว่างของโมเลกุลแอมโมเนียที่ประสานกัน[ 3 ]

วิธีแก้ปัญหาที่คล้ายกันนี้มีอยู่ในเฮกซาเมทิลฟอสโฟราไมด์[ 4 ]

เกลือแข็ง

มีการอธิบาย "อิเล็กไตรด์อนินทรีย์" ไว้มากมาย[ 5 ]

การเติมสารเชิงซ้อน เช่นคราวน์อีเทอร์หรือ[2,2,2]-คริปแทนด์ลงในสารละลายของ [Na(NH 3 ) 6 ] + e จะได้ [Na (คราวน์อีเทอร์)] + e หรือ [Na(2,2,2-คริปต์)] + e การระเหยของสารละลายเหล่านี้จะได้ของแข็งพาราแมกเนติกสีน้ำเงินดำ ที่ มีสูตร [Na(2,2,2-คริปต์)] + e

อิเล็กไตรด์อินทรีย์ผลึกยุคแรกหลายชนิดสลายตัวที่อุณหภูมิสูงกว่า 240 K ในขณะที่อิเล็กไตรด์แคลเซียมอะลูมิเนต C12A7:e ที่ได้จากเมเยไนต์ มีความเสถียรที่อุณหภูมิห้อง[ 5 ]ออกไซด์หลัก 12CaO·7Al 2 O 3มีโครงสร้างกรงที่สามารถแสดงได้เป็น [Ca 24 Al 28 O 64 ] 4+ ; ในอิเล็กไตรด์ ไอออนออกไซด์นอกโครงสร้างจะถูกแทนที่ด้วยอิเล็กตรอนในกรง ทำให้ได้ [Ca 24 Al 28 O 64 ] 4+ (4e ) [ 6 ] C12A7:e ถูกใช้เป็นตัวให้อิเล็กตรอนที่มีฟังก์ชันงานต่ำและเป็นตัวรองรับตัวเร่งปฏิกิริยา เช่น ในการสังเคราะห์แอมโมเนียที่ เร่งปฏิกิริยาโดยรูทีเนียม [ 7 ]ในเกลืออิเล็กไตรด์ อิเล็กตรอนจะกระจายตัวระหว่างแคตไอออนคุณสมบัติของเกลือเหล่านี้ได้รับการวิเคราะห์แล้ว[ 8 ]

นอกจากนี้ ยังมีการเสนอว่าThI 2และThI 3 อาจเป็นสารประกอบอิเล็กไตรด์ด้วย [ 9 ] ในทำนองเดียวกันCeI2, ลาอี2จีดีไอ2และPrI2เกลืออิเล็กไตรด์ทั้งหมดมีไอออนโลหะไตรแคทไอออน[ 10 ] [ 11 ]

อิเล็กไตรด์โลหะอินทรีย์

สารประกอบเชิงซ้อนแมกนีเซียมรีดิวซ์นิกเกิล(II)-ไบไพริดิล (bipy) ได้รับการตั้งชื่อว่าอิเล็กไตรด์อินทรีย์ ตัวอย่างเช่น [(THF) 4 Mg 42 -bipy) 4 ] ซึ่งอิเล็กไตรด์คือออร์บิทัลโมเลกุลที่มีอิเล็กตรอนเดี่ยว ( SOMO ) ที่เกิดจากคลัสเตอร์ Mg-square ภายในสารประกอบเชิงซ้อนขนาดใหญ่[ 12 ]

ปฏิกิริยา

เกลืออิเล็กไตรด์เป็นสารรีดิวซ์ที่ มีประสิทธิภาพสูง ดังที่แสดงให้เห็นจากการนำไปใช้ในปฏิกิริยารีดักชันของเบิร์ชการระเหยของสารละลายสีน้ำเงินเหล่านี้จะให้ผลลัพธ์เป็นโลหะโซเดียม หากไม่ระเหย สารละลายดังกล่าวจะค่อยๆ สูญเสียสีไปเนื่องจากอิเล็กตรอนทำปฏิกิริยารีดิวซ์แอมโมเนีย

2[นา(NH 3 ) 6 ] +อี → 2NaNH 2 + 10NH 3 + H 2

การแปลงนี้ได้รับการเร่งปฏิกิริยาโดยโลหะต่างๆ[ 13 ]อิเล็กไตรด์ [Na(NH 3 ) 6 ] + e ถูกสร้างขึ้นเป็นสาร ตัวกลางของปฏิกิริยา

องค์ประกอบแรงดันสูง

ในเคมีควอนตัมอิเล็กไตรด์ถูกระบุโดยความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสูงสุด ซึ่งมีลักษณะเฉพาะโดยตัวดึงดูดที่ไม่ใช่นิวเคลียร์ ลาปลาเซียนขนาดใหญ่และเป็นลบที่จุดวิกฤตและไอ โซเซอร์ เฟซของฟังก์ชันการแปลตำแหน่งอิเล็กตรอน ที่ใกล้เคียงกับ 1 [ 14 ]เฟสอิเล็กไตรด์โดยทั่วไปเป็นสารกึ่งตัวนำหรือมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำมาก[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]โดยปกติจะมีปฏิกิริยาทางแสงที่ ซับซ้อน [ 18 ]สารประกอบโซเดียมที่เรียกว่าไดโซเดียมเฮไลด์ถูกสร้างขึ้นภายใต้ ความดัน 113 กิกะปาสคาล (1.12 × 10 6 atm) [ 19 ]ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าความหนาแน่นของอิเล็กตรอนเฉพาะที่ในอิเล็กไตรด์ความดันสูงไม่ได้สอดคล้องกับอิเล็กตรอนที่แยกตัว แต่เกิดจากการก่อตัวของพันธะเคมี (หลายศูนย์กลาง) [ 20 ] [ 21 ]^

การโพลาไรเซชันโดยธรรมชาติระหว่างนิวเคลียสอะตอมและแอนไอออนอิเล็กตรอนในอิเล็กไตรด์แรงดันสูงเหล่านี้สามารถนำไปสู่คุณสมบัติเฉพาะตัว เช่น การแยกโหมดอะคูสติกตามยาวและตามขวาง ( เช่นการแยก LA-TA ซึ่งเป็นอนาล็อกของการแยก LO-TO ในสารประกอบไอออนิก ) [ 22 ]สถานะพื้นผิวที่ไม่มีช่องว่างที่เป็นสากลแต่แข็งแกร่งในอิเล็กไตรด์ที่เป็นฉนวนซึ่งก่อให้เกิดการกระจายตัวทางทอพอโลยีของตัวนำประจุในพื้นที่จริง[ 23 ] และสถานะประจุขนาดมหึมาของสิ่งเจือปนบางชนิดในนั้น[ 24 ]

อิเล็กไตรด์แบบหลายชั้น (อิเล็กทรีน)

อิเล็กไตรด์หรืออิเล็กทรีนแบบชั้นเป็นวัสดุชั้นเดียวที่ประกอบด้วยชั้นสองมิติบางระดับอะตอมสลับกันระหว่างอิเล็กตรอนและอะตอมไอออน[ 25 ] [ 26 ]ตัวอย่างแรกคือ Ca 2 N ซึ่งประจุ (+4) ของไอออนแคลเซียมสองไอออนสมดุลกับประจุของไอออนไนไตรด์ (−3) ในชั้นไอออนบวกกับประจุ (−1) ในชั้นอิเล็กตรอน[ 25 ]

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

  • JL Dye; MJ Wagner; G. Overney; RH Huang; TF Nagy; D. Tománek (1996). "โพรงและช่องทางในอิเล็กไตรด์". J. Am. Chem. Soc. 118 (31): 7329– 7336. doi : 10.1021/ja960548z .
  • Janesko, Benjamin G.; Scalmani, Giovanni; Frisch, Michael J. (2016). "การหาปริมาณการกระจายตัวของอิเล็กตรอนในอิเล็กไตรด์" วารสารทฤษฎีเคมีและการคำนวณ 12 ( 1): 79– 91. doi : 10.1021/acs.jctc.5b00993 . PMID  26652208 .
  • Brazil, Rachel (2026-01-26). "พบกับอิเล็กไตรด์ลึกลับ". Knowable Magazine . บทวิจารณ์ประจำปี. doi : 10.1146/knowable-012626-2 . ISSN  2575-4459 .
  • Brazil, Rachel (2026-01-27). "พบกับอิเล็กไตรด์ลึกลับ" . Ars Technica . สืบค้นเมื่อ2026-01-27 .
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Electride&oldid=1350060569 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ อิเล็กไตรด์

สารละลายของโลหะอัลคาไลในแอมโมเนียเป็นเกลืออิเล็กไตรด์ในกรณีของโซเดียมสารละลาย สีน้ำเงินเหล่านี้ ประกอบด้วย +และอิเล็กตรอนที่ถูกละลาย

โซลูชัน

สารละลายของ โลหะอัลคาไล ใน แอมโมเนีย เป็นเกลืออิเล็กไตรด์ [ 2 ] ในกรณีของโซเดียม สารละลาย สีน้ำเงินเหล่านี้ ประกอบด้วย [Na(NH 3 ) 6 ] + และ อิเล็กตรอนที่ถูก ละลาย

เกลือแข็ง

มีการอธิบาย "อิเล็กไตรด์อนินทรีย์" ไว้มากมาย [ 5 ]

อิเล็กไตรด์โลหะอินทรีย์

สารประกอบเชิงซ้อนแมกนีเซียมรีดิวซ์นิกเกิล(II)-ไบไพริดิล (bipy) ได้รับการตั้งชื่อว่าอิเล็กไตรด์อินทรีย์ ตัวอย่างเช่น [(THF) 4 Mg 4 (μ 2 -bipy) 4 ] – ซึ่งอิเล็กไตรด์คือออร์บิทัลโมเลกุลที่มีอิเล็กตรอนเดี่ยว ( SOMO ) ที่เกิดจากคลัสเตอร์ Mg-square...