شیمیدان ها نشان دادند که قاعده 18 الکترونی تنها محدود به فلزات واسطه نیست
یک تیم از محققان دانشگاه فودان و دانشگاه فناوری نانجینگ در چین نشان داده است که اصل 18 الکترون تنها به فلزات واسطه محدود نمی شود. در مقاله ای که در مجله Science منتشر شده، این گروه کار خود را با اتم های کلسیم، استرانسیوم و باریم و آنچه که آنها پیدا کرده است شرح می دهد. P. B. Armentrout با دانشگاه یوتا قطعه چشم انداز را در مورد کار انجام شده توسط تیم در چین در شماره مجله ارائه می دهد. همان طور که بسیاری از دانشجویان و دانش آموزان شیمی به یاد خواهند آورد، عناصر در جدول تناوبی به عناصر گروه اصلی در بلوک هایی طبقه بندی می شوند.این بلوک ها شامل بلوک های S و P، بلوک d که شامل فلزات واسطه و البته بلوک f، که شامل اکتینیدها و لانتانیدها می باشند. همچنین، عناصر گروه اصلی کلسیم، استرانسیوم و باریم شناخته شده اند که اوربیتال ها را با استفاده از اوربیتال های خود تشکیل می دهند و از آنچه که به عنوان قانون اوکتت شناخته می شود، پیروی می کنند. از سوی دیگر، فلزهای واسطه دارای پنج اوربیتال دیگر هستند که در صورت پر شدن، در فرم پایدار با 18 الکترون تشکیل می شوند. در این تلاش جدید، محققان نشان داده اند که حتی از عناصر اصلی گروه مانند کلسیم، استرانسیوم و باریم می توان به دنبال قانون اکتت، نشان داد که قانون اوکتت محدود به فلزات فقط واسطه نیست.
Abstract
The alkaline earth metals calcium (Ca), strontium (Sr), and barium (Ba) typically engage in chemical bonding as classical main-group elements through their ns and np valence orbitals, where n is the principal quantum number. Here we report the isolation and spectroscopic characterization of eight-coordinate carbonyl complexes M(CO)8 (where M = Ca, Sr, or Ba) in a low-temperature neon matrix. Analysis of the electronic structure of these cubic Oh-symmetric complexes reveals that the metal–carbon monoxide (CO) bonds arise mainly from [M(dπ)] → (CO)8 π backdonation, which explains the strong observed red shift of the C-O stretching frequencies. The corresponding radical cation complexes were also prepared in gas phase and characterized by mass-selected infrared photodissociation spectroscopy, confirming adherence to the 18-electron rule more conventionally associated with transition metal chemistry.
