МОСКВА, 2 марта. /ТАСС/. Химики из России и Китая создали новую шкалу электроотрицательности для химии высоких давлений и использовали ее для объяснения многих аномалий в поведении и взаимодействиях разных веществ в подобных условиях. Об этом в среду сообщила пресс-служба "Сколтеха".
"При высоком давлении все вещества становятся металлами, а нейтральные благородные газы начинают вступать в реакции. Группе российских и китайских химиков удалось объяснить все подобные аномалии за счет пересмотра основополагающих понятий химии - электроотрицательности и химической жесткости", - говорится в сообщении.
Электроотрицательность представляет собой одну из фундаментальных химических характеристик каждого элемента, отражающую их способность вступать в реакции и притягивать к себе электроны других атомов. Зная электроотрицательность элементов, вступающих в реакцию, можно достаточно точно предсказать конечный результат реакции.
Год назад ученые из "Сколтеха" под руководством профессора Артема Оганова попытались просчитать электроотрицательность нескольких простых соединений при высоких давлениях. Химики обнаружили, что результаты расчетов не совпали с данными экспериментов, что побудило их начать разработку новой шкалы электроотрицательности совместно с коллегами из КНР.
Химия высоких давлений
При разработке этой шкалы, как отмечают профессор Оганов и его коллеги, они учли то, что электроны внутри атомов и молекул находятся не в идеальном вакууме, а они окружены другими частицами материи. Кроме того, ученые обнаружили, что электроотрицательность и химическая жесткость, два предположительно неотделимых понятия, ведут себя совершенно по-разному при высоких давлениях.
Опираясь на подобные соображения, российские и китайские химики просчитали то, как будет меняться электроотрицательность и химическая жесткость всех элементов от водорода до кюрия при давлениях от нуля до пяти миллионов атмосфер. Как отмечает профессор Оганов, этот процесс занял у его команды более семи лет, однако полученные результаты полностью оправдали затраченные усилия.
В частности, новая шкала электроотрицательности корректно объясняет большинство известных аномалий в поведении химических веществ при высоких давлениях, в том числе их способность образовать необычно большое число связей и склонность к образованию экзотических периодических структур, часть областей в которых почти полностью лишена электронов. Кроме того, она объяснила то, почему многие элементы резко меняют свои электрохимические свойства при сильном или слабом сжатии.
Как надеются профессор Оганов и его коллеги, созданная ими шкала ускорит поиски ранее неизвестных интересных соединений, возникающих при высоких давлениях, а также позволит ученым объяснить те химические процессы, которые происходят в недрах Земли и других планет, а также различных звезд и прочих объектов космоса.
