Sciencemag.cz
Doporučujeme
Ve školních hodinách chemie jsme se učili, že elektrony mimo valenční vrstvu se nepodílejí na chemické vazbě. Nacházejí příliš hluboko uvnitř atomu, aby mohly významněji interagovat s elektrony jiných atomů.
Skutečnost je však složitější, protože podle teorie se vnitřní elektrony některých prvků aktivují, když jsou dostatečně silně stlačeny, například při tlaku, jaký panuje hluboko uvnitř Země.
Vědci z University at Buffalo nyní vyslovili teorii, že chemická vazba vnitřních (nevalenčních, jádrových, „core“) elektronů ani nemusí vždy vyžadovat tak velký tlak, jak se dříve předpokládalo. U některých prvků může dokonce stačit běžný atmosférický tlak.
Nová studie se konkrétně týká „polojádrových“ (semicore) elektronů alkalických kovů.
Ukázalo se, že se mohou podílet na chemické vazbě již při tlaku několika gigapascalů – což je úroveň tlaku v hluboké zemské kůře a horním plášti, ale mnohem nižší než stovky gigapascalů, které se dříve považovaly za nezbytné pro zapojení nevalenčních elektronů. V případě jednoho alkalického kovu, cesia, se mohou podílet na vazbě i při tlaku atmosférickém. Hrají klíčovou roli v takzvaném přechodu B1–B2, při kterém tlak způsobuje změnu atomové krystalové struktury sloučeniny z osmistěnného tvaru na kubičtější formu; struktura B1 je osmistěnná, B2 kubická.
Struktura B2 je uspořádání, které chlorid cesný přijímá už při atmosférickém tlaku. Na základě zkoumání chloridu cesného Eva Zurek a Stefano Racioppi z University at Buffalo vypočítali, že polojádrové elektrony cesia se podílejí na vazbě už za těchto podmínek.
Získané poznatky mají ovšem vztah především k dění za vyšších tlaků, uvnitř Země a jí podobných planet.
Stefano Racioppi et al, Activation of Semicore Electrons in Alkali Metals and Their Role in the B1–B2 Phase Transition under Pressure, Journal of the American Chemical Society (2025). DOI: 10.1021/jacs.5c08582
Zdroj: University at Buffalo / Phys.org, přeloženo / zkráceno
Ty elektrony si furt dělají, co je napadne!
obavam se, ze „zakladni zaramovani“ clanku je chybne, jak jsem byl uporoznen, a nemuzu nez odkyvat. ted otazka, jak to cele spravit. rekneme, ze vse vyse se tyka prvku s a p. prozatimni oprava. a omluva.
co je spatne na clanku? leda ze tam nejsou extra detaily, to lze pak cist v originale.
no, treba med a zlato maji 1 valencni elektron. U Cu prevladaji mednate slouceniny, u Au zlatite. takze je jasne, ze musi vazby tvorit i nevalencni elektrony a nemuze tedy jit o zadne prepisovani ucebnic chemie.
takze ono to bude podle toho na jake energeticke hladine ty elektrony jsou.
takze i kdyz jsou v posledni nebo predposledni vrstve nevadi a jsou to valencni elektrony a muzou se pouzit ve vazbe pokud maji podobnou energii.
a pokud jsou tedy atomy pod tlakem tak se ty energeticke hladiny mohou zajimave menit.