Новости

Опубликовано в журнале "Компьютерра" №10 от 15 марта 2005 года.

Страница 15 из 16. Вернуться на первую страницу.

Урановый пентиум

Химики из Палермского университета, выполняя сложные квантовомеханические расчеты на компьютере, с удивлением обнаружили, что атомы в молекуле урана U2 соединяются с помощью уникального, доселе неизвестного типа химической связи. Десять электронов образуют в этой молекуле целых пять ковалентных связей. Предыдущий рекорд — четыре ковалентные связи между двумя атомами в молекуле продержался ровно сорок лет.

Ковалентная химическая связь обычно образуется парой электронов, которые становятся общими для двух атомов в молекуле. Одинарные (как в атоме водорода), двойные и тройные ковалентные химические связи хорошо известны для многих химических элементов. Однако четверная связь была впервые обнаружена между двумя атомами рения лишь в 1965 году в сложном кристалле K2[Re2Cl8]•2H2O. Атомы рения в этом соединении оказались расположены необычайно близко друг к другу, что и заставило ученых заподозрить наличие четверной ковалентной связи. Позже четверные связи были обнаружены во многих соединениях переходных металлов.

Из девяноста двух электронов атома урана шесть, в принципе, могут участвовать в химических связях. Но у урана имеется целых шестнадцать электронных орбиталей с близкой энергией, которые доступны для формирования химических связей. Разобраться в такой запутанной ситуации нелегко. Однако сложные квантовые расчеты все-таки позволили ученым обнаружить наиболее стабильные электронные конфигурации с минимальной энергией для пары атомов. Оказалось, что химическая связь между атомами урана самая сложная из всех известных. Три пары электронов образуют три обычные ковалентные связи, а еще четыре электрона участвуют в более слабых одноэлектронных связях, и вся эта куча-мала взаимодействует между собой. Участие в химической связи десяти электронов означает, что в молекуле реализуется пятерная ковалентная связь (десять молекулярных орбиталей, формирующих химическую связь между атомами урана, показаны на рисунке).

Вдохновленные успехом, ученые планируют исследовать химические связи других тяжелых металлов, а также более сложные соединения с двумя атомами урана. Вполне возможно, что со временем и нынешний рекорд будет побит. — Г.А.

<< стр. 14
стр. 16 >>


<<Микрофишки
Все материалы номера
Бес помощи >>