Комплексные соединения гелия

[Nobody85]

Здравствуйте. Как известно, гелий является самым инертным из благородных газов и, вообще, всех химических элементов. Это связано с тем, что гелий в невозбуждённом состоянии имеет полностью заполненный внешний (и единственный) электронный уровень (1s²). Энергия ионизации гелия очень большая, а сродство к электрону близко к нулю. Из-за этого очень трудно отнять электроны у атома гелия или передать их ему. Но что если мы не будем пытаться это сделать, а вместо этого попробуем синтезировать комплексные соединения с гелием в качестве лиганда? Гелий имеет неподелённую электронную пару и, теоретически, мог бы стать её донором. Или нет? Могут ли существовать такие соединения? Если да, то, скорее всего, они довольно нестабильны и могут быть устойчивы только при очень низких температурах, и, возможно, повышенных давлениях. Такие соединения, возможно, могли бы образовываться при действии жидкого гелия на безводные соли переходных металлов, например, меди (II) или хрома (III). Что думаете по этому поводу? Можно ли теоретически рассчитать, могут ли существовать катионные комплексы наподобие [Cu(He)₄]SO₄?  

Изменено 14 Ноября, 2020 в 12:55 пользователем Nobody85

[chemister2010]

Самым инертным из благородных газов, по расчетам является неон. Хотя по потенциалам ионизации гелий на первом месте. Недавно для гелия было получено первое нейтральное соединение Na2He, правда при давлении около 2 млн атм. Я правда не разобрался какой там тип связи.

С комплексами у гелия проблема, так как делится своими электронами он не хочет, чтоб не оставлять голое ядро. Принять электроны ему проще. Вот ксенон недавно научили делится и получили первые комплексы.

Для гелия есть ван-дер-ваальсовы комплексы и комплексы включения в полость, например, He@C60.

Расчеты лучше делать системой USPEX, но где ее взять, не знаю.

[Paul_S]

11 часов назад, chemister2010 сказал:

Самым инертным из благородных газов, по расчетам является неон. Хотя по потенциалам ионизации гелий на первом месте. Недавно для гелия было получено первое нейтральное соединение Na2He, правда при давлении около 2 млн атм. Я правда не разобрался какой там тип связи.

 

Это Артем Оганов, конечно. При таких давлениях понятие химической связи теряет смысл, поскольку электроотрицательности атомов выравниваются и состав соединений определяется размерами атомов (которые в значительной мере ионизированы), способностью образовывать плотные упаковки.

[chemister2010]

Артем Оганов не верил, что что-то может получится с благородными газами. Это его китайский коллега рассчитал.

 

Щелочные металлы при огромных давлениях практически все ведут себя аномально.

[St2Ra3nn8ik]

22 часа назад, chemister2010 сказал:

Самым инертным из благородных газов, по расчетам является неон. Хотя по потенциалам ионизации гелий на первом месте.

Смотрел лекцию про химию высоких давлений. Там сказали, что неон даже при тех условиях ни с чем не реагировал.

 

Кстати, насчёт номенклатуры инертных газов (уже тут писал как-то). Для н.у. Предлагаю условно разделить их на две подгруппы: инертные газы (He, Ne, и в некоторой степени Ar - у него есть незанятая орбиталь, куда при возбуждении атома сравнительно легко можно забросить электроны, посему он потенциально благородный, а не инертный) - ни с чем не не реагируют вообще (клатраты не в счёт! Цє просто "атом в коробочке").

И благородные газы (Kr, Xe, Rn, Og) - неохотно, давая неустойчивые соединения, но они реагируют, образуя "обычные" соединения.

Изменено 15 Ноября, 2020 в 16:46 пользователем St2Ra3nn8ik

[chemister2010]

Вы отстали от последних новостей. Соединения разных типов есть у всех благородных газов. Только у гелия. неона и аргона их пока нельзя хранить в баночке, так как они существуют в экстремальных условиях. С радоном тоже проблема, но из-за радиоактивности. Хуже всех исследован оганессон, но его только недавно открыли.

Я недавно написал обзор по соединениям благородных газов. Известно уже более 500 различных соединений благородных газов (в основном конечно криптона и ксенона).

12 часов назад, Paul_S сказал:

Это Артем Оганов, конечно. При таких давлениях понятие химической связи теряет смысл, поскольку электроотрицательности атомов выравниваются и состав соединений определяется размерами атомов (которые в значительной мере ионизированы), способностью образовывать плотные упаковки.

 

Тогда почему сообщается об образовании именно соединения, а не твердого раствора переменного состава с плотнейшей упаковкой?

[Paul_S]

11 минут назад, chemister2010 сказал:

 

 

Тогда почему сообщается об образовании именно соединения, а не твердого раствора переменного состава с плотнейшей упаковкой?

Потому, что это именно соединение с регулярной структурой, а не твердый раствор переменного состава.

[St2Ra3nn8ik]

1 час назад, chemister2010 сказал:

Вы отстали от последних новостей. Соединения разных типов есть у всех благородных газов. Только у гелия. неона и аргона их пока нельзя хранить в баночке, так как они существуют в экстремальных условиях.

А можно ссылочку?

[chemister2010]

Ну вот например, про гелий: https://en.wikipedia.org/wiki/Helium_compounds