أوكتاوكسيجين
 |
 |
نموذج الكرة والعصا لـ O 8 |
جزء من البنية البلورية لـε-الأكسجين
|
الأوكتاكسجين ، المعروف أيضًا باسم الأكسجين ε أو الأكسجين الأحمر ، هو شكل متآصل للأكسجين يتكون من ثماني ذرات أكسجين . يتكون هذا الشكل المتآصل في درجة حرارة الغرفة عند ضغوط تتراوح بين 10 و96 جيجاباسكال. [1]
التحضير والخصائص
مع زيادة ضغط الأكسجين في درجة حرارة الغرفة فوق 10 جيجا باسكال (1500000 رطل/بوصة مربعة)، فإنه يخضع لانتقال طوري دراماتيكي إلى شكل متآصل مختلف . ينخفض حجمه بشكل كبير، [2] ويتغير لونه من الأزرق السماوي إلى الأحمر الداكن. [3] تم اكتشاف هذه المرحلة ε في عام 1979، لكن البنية لم تكن واضحة. بناءً على التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء ، افترض الباحثون في عام 1999 أن هذه المرحلة تتكون من O
4الجزيئات في الشبكة البلورية. [4] ومع ذلك، في عام 2006، تم إثبات من خلال علم البلورات بالأشعة السينية أن هذه المرحلة المستقرة هي في الواقع O
8[ 5 ] [6] لم يتنبأ أحد بالبنية نظريًا: [1] شكل معيني O
8مجموعة [7] تتكون من أربعة O
2الجزيئات.
في هذه المرحلة، يظهر لونًا أحمر داكنًا، وامتصاصًا قويًا جدًا للأشعة تحت الحمراء ، وانهيارًا مغناطيسيًا. [8] كما أنه مستقر على نطاق ضغط كبير جدًا [ بحاجة لمصدر ] وكان موضوعًا للعديد من دراسات حيود الأشعة السينية والطيفية والنظرية. وقد ثبت أن له تناسق أحادي الميل C2 / m، وقد نُسب سلوك امتصاص الأشعة تحت الحمراء إلى ارتباط جزيئات الأكسجين بوحدات أكبر. عند 11 جيجاباسكال، يكون طول الرابطة داخل المجموعة لـ O
8يبلغ طول المجموعة 0.234 نانومتر، والمسافة بين المجموعات 0.266 نانومتر، وكلاهما أطول من طول الرابطة 0.120 نانومتر في جزيء الأكسجين O
2[1] .
آلية تكوين الأكسجين
8لم تتضح بعد المجموعة التي تم العثور عليها في العمل، ويعتقد الباحثون أن نقل الشحنة بين جزيئات الأكسجين أو العزم المغناطيسي لجزيئات الأكسجين له دور مهم في التكوين. [1]
التطبيقات المحتملة
يستخدم الأكسجين السائل بالفعل كمؤكسد في الصواريخ ، وقد تم التكهن بأن الأكسجين الثماني يمكن أن يكون مؤكسدًا أفضل، بسبب كثافة طاقته العالية . [9]
يعتقد الباحثون أن هذا البناء قد يؤثر بشكل كبير على التحقيق البنيوي للعناصر. [1]
مراجع
- ^ abcde Advanced Industrial Science and Technology (AIST) (2006). "تحديد بنية بلورة الطور ε للأكسجين الصلب جنبًا إلى جنب مع اكتشاف مجموعة أكسجين حمراء O8". AZoNano . تم الاسترجاع في 2008-01-10 .
- ^ Akahama, Yuichi; Kawamura, Haruki; Häusermann, Daniel; Hanfland, Michael; Shimomura, Osamu (June 1995). "انتقال هيكلي جديد عالي الضغط للأكسجين عند 96 جيجاباسكال مرتبط بالتعدين في مادة صلبة جزيئية". Physical Review Letters . 74 (23): 4690–4694. Bibcode :1995PhRvL..74.4690A. doi :10.1103/PhysRevLett.74.4690. PMID 10058574.
- ^ نيكول، مالكولم؛ هيرش، كيه آر؛ هولزابفيل، ويلفريد ب. (ديسمبر 1979). "توازن طور الأكسجين بالقرب من 298 كلفن". رسائل الفيزياء الكيميائية . 68 (1): 49-52. رمز Bibcode :1979CPL....68...49N. doi :10.1016/0009-2614(79)80066-4.
- ^ Gorelli, Federico A.; Ulivi, Lorenzo; Santoro, Mario; Bini, Roberto (November 1999). "الطور ε للأكسجين الصلب: دليل على وجود شبكة جزيئية O 4 ". Physical Review Letters . 83 (20): 4093–4096. Bibcode :1999PhRvL..83.4093G. doi :10.1103/PhysRevLett.83.4093.
- ^ فوجيهيسا ، هيروشي. أكهاما، يويتشي؛ كاوامورا، هاروكي؛ أوهيشي، ياسو؛ شيمومورا، أوسامو؛ ياماواكي، هيروشي؛ ساكاشيتا، مامي؛ جوتوه، يوشيتو؛ تاكيا، ساتوشي؛ أوندا ، كازوماسا إتش (26/08/2006). “الهيكل العنقودي O8 لمرحلة إبسيلون من الأكسجين الصلب”. رسائل المراجعة البدنية . 97 (8): 085503. بيب كود :2006PhRvL..97h5503F. دوى :10.1103/PhysRevLett.97.085503. بميد 17026315.
- ^ لوندجارد، لارس ف.؛ ويك، جونار؛ ماكماهون، مالكولم آي.؛ ديسجرينييه، سيرج؛ لوبيير، بول (14 سبتمبر 2006). "ملاحظة شبكة جزيئية من الأكسجين في طور الأكسجين الصلب". مجلة نيتشر . 443 (7108): 201-204. رمز Bibcode :2006Natur.443..201L. doi :10.1038/nature05174. PMID 16971946. S2CID 4384225.
- ^ Steudel, Ralf; Wong, Ming Wah (2007). " جزيئات O 8 ذات اللون الأحمر الداكن في الأكسجين الصلب: مجموعات المعينات، وليس حلقات تشبه حلقات S 8 ". Angewandte Chemie International Edition . 46 (11): 1768–1771. doi :10.1002/anie.200604410. PMID 17450606.
- ^ Freiman, Yu A.; Jodl, HJ (2004). "الأكسجين الصلب". تقارير الفيزياء . 401 (1–4): 1–228. Bibcode :2004PhR...401....1F. doi :10.1016/j.physrep.2004.06.002.
- ^ بول، فيليب (16 نوفمبر 2001). "اكتشاف شكل جديد من الأكسجين". نيتشر نيوز . doi :10.1038/news011122-3.
