เบริลเลียมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่เกลียดชังตนเอง เช่นเดียวกับฮีเลียมหรือนีออน อะตอมของเบริลเลียมไม่ควรจับคู่กับอะตอมอื่น ทฤษฎีเคมีกล่าว แต่งานวิจัยใหม่ซึ่งเผยแพร่ออนไลน์ในวันที่ 21 พฤษภาคมในScienceได้รายงานถึงธรรมชาติของพันธะเบริลเลียม-เบริลเลียมอย่างชัดเจนRodney Bartlett นักเคมีควอนตัมแห่งมหาวิทยาลัยฟลอริดาในเกนส์วิลล์กล่าวว่า “ผู้คนจินตนาการว่าอะตอมของเบริลเลียมเป็นทรงกลมเหมือนลูกบิลเลียดที่กระเด็นออกมาจากลูกบิลเลียดอีกลูกหนึ่ง” “พวกมันมีความสุขกับอิเล็กตรอนในแบบที่เป็นอยู่ – ไม่มีแนวโน้มที่จะสร้างพันธะ”
ธาตุที่ 4 ในตารางธาตุ โลหะที่แข็งแรงและน้ำหนักเบานี้
มีอิเล็กตรอนสองตัวในเปลือกนอก ซึ่งสามารถบรรจุอิเล็กตรอนได้สูงสุดแปดตัว การจัดเรียงนี้หมายความว่าเบริลเลียมควรอยู่ร่วมกับองค์ประกอบอื่นอย่างมีความสุขและเป็นเช่นนั้น ในธรรมชาติ เบริลเลียมเป็นส่วนประกอบของมรกตและชอบที่จะเกาะกับทองแดง แต่ควรถูกผลักโดยอะตอมเบริลเลียมอีกอันหนึ่ง
แต่ตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 1930 เป็นต้นมา มีรายงานกลับไปกลับมาระหว่างนักทฤษฎีเคมีและนักทดลองที่รายงานว่าบางครั้งเบริลเลียมสร้างพันธะกับเบริลเลียม การศึกษาเหล่านี้ให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันอย่างมากเกี่ยวกับธรรมชาติของการเชื่อมต่อ แต่ละทีมคำนวณความยาวของพันธะที่แตกต่างกัน และมีการถกเถียงกันว่าแรงใดที่ทำให้พันธะเกิดขึ้นได้ นักเคมีบางคนกล่าวว่าแรงดึงดูดของ Be2 อ่อนแอมากจนไม่ควรเรียกว่าพันธะเลย
“มันเป็นโมเลกุลที่แปลกประหลาดมาก” Michael Heaven นักเคมีกายภาพจาก Emory University ในแอตแลนตาซึ่งเป็นหัวหน้างานใหม่กล่าว อะตอมของ Be มีขนาดเล็ก และการคำนวณที่อธิบายคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์และโมเลกุลของมัน “ดูเหมือนสิ่งที่คุณสามารถทำได้ด้วยกระดาษและดินสอ” เขากล่าว “แต่กลายเป็นสิ่งที่คุณต้องการซูเปอร์คอมพิวเตอร์”
สวรรค์และเพื่อนร่วมงานของเขาบังคับให้เบริลเลียม
ผูกพันกับตัวเองด้วยการระเบิดด้วยก๊าซฮีเลียม จากนั้นนักวิจัยก็แยกโมเลกุลที่เรียกว่าไดเมอร์ออกด้วยเลเซอร์ที่กระแทกอิเล็กตรอนชั้นนอกให้อยู่ในสภาวะที่ตื่นเต้นอย่างมาก ด้วยเลเซอร์ตัวที่สอง พวกเขาขับอิเล็กตรอนกลับลงไปที่ระดับล่างเดิม การสืบเชื้อสายนี้ปล่อยพลังงานออกมา ทำให้เกิดสเปกตรัมที่เลเซอร์ตัวที่สองจับไว้ สเปกตรัมเผยให้เห็นแรงที่กระทำระหว่างอะตอม
นักวิทยาศาสตร์จับเบริลเลียมได้เป็นครั้งแรกเมื่อเกิดพันธะกับตัวมันเองในปี 1984 แต่ข้อมูลทางสเปกโตรกราฟิกยังไม่สมบูรณ์ และนักวิจัยต้องคาดการณ์สิ่งที่เกิดขึ้นจริงระหว่างอะตอมทั้งสอง “เมื่อพูดถึงโมเลกุลส่วนใหญ่ ทฤษฎีต่างๆ นั้นแม่นยำและเชื่อถือได้ แต่ด้วยสิ่งนี้ คุณจะพบว่ามันเหมือนกระป๋องหนอน” Heaven กล่าว
หากคุณอยู่ในเล้าไก่และเห็นเพียงเท้าและหางของนก การสรุปว่าเป็นไก่อาจเป็นการเดิมพันที่มั่นคง แต่ในกรณีของเบริลเลียม สมการกลับพลาดเครื่องหมาย ทำนายความยาวของพันธะที่พลังงานเฉพาะอย่างไม่ถูกต้อง
จากนกทั้งตัว พันธะเบริลเลียม-เบริลเลียมนั้นมีอยู่จริง แต่ละเอียดอ่อนและไม่เจริญเต็มที่ อิเล็กตรอนของอะตอมที่จับกันทั้งสองจะหมุนวนอย่างซับซ้อนซึ่งลดแรงผลักให้เหลือน้อยที่สุด งานใหม่ได้รับการวัดความยาวพันธะด้วยพลังงานที่สูงขึ้นซึ่งสอดคล้องกับทฤษฎี ผลการวิจัยยังเสนอแนะด้วยว่า อิเล็กตรอนจะใช้ประโยชน์จากวงโคจรถัดไปซึ่งโดยปกติจะว่างเปล่าเพื่อให้พันธะก่อตัวขึ้น แต่เพื่อให้อิเล็กตรอนรักษาระยะห่างที่เหมาะสม ออร์บิทัลวงนอกนี้จะผสมกับออร์บิทัลที่มักจะเก็บอิเล็กตรอนวงนอกสองตัวของเบริลเลียมไว้เท่านั้น
“ผลงานชิ้นนี้ทำให้เห็นถึงกระบวนการสร้างพันธะที่ไม่เหมือนใคร” Heaven กล่าว “สถานการณ์มักพบเมื่อสารตั้งต้นรวมตัวกัน … และเมื่อพวกมันจากไป”
Bartlett กล่าวว่างานนี้เป็นเครื่องเตือนใจว่าทฤษฎีไม่ได้ทำให้ทุกอย่างถูกต้องเสมอไป การศึกษานี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า “ความเชื่อสามารถนำไปสู่ข้อสรุปที่ผิดพลาดได้อย่างไร”
เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> เว็บสล็อตแท้
