Exploration des structures des cristallites contenant du xénon
Les gaz rares ont la réputation d'être des éléments inertes et non réactifs, mais il y a plus de 60 ans, Neil Bartlett a démontré la première façon de lier le xénon. Il a créé le XePtF6, , un solide jaune orangé. Comme il est difficile de faire croître des cristaux suffisamment grands contenant des gaz nobles, certaines de leurs structures - et donc de leurs fonctions - restent insaisissables. Aujourd'hui, des chercheurs ont réussi à examiner de minuscules cristallites de composés de gaz rares. Ils rapportent les structures de plusieurs composés du xénon.
Les structures de trois composés de xénon ont été caractérisées avec succès par diffraction électronique 3D.
Matic Lozinšek
Depuis la découverte de Bartlett, commémorée par un monument historique international de la chimie, des centaines de composés de gaz rares ont été synthétisés et certaines structures cristallines ont été caractérisées par diffraction des rayons X sur un seul cristal. Cependant, les cristaux contenant des gaz rares sont généralement sensibles à l'humidité de l'air. Cette propriété chimique les rend très réactifs et difficiles à manipuler, ce qui nécessite des techniques et des équipements spéciaux pour produire des cristaux de taille suffisante pour l'analyse par diffraction des rayons X. C'est pourquoi les structures détaillées de ce premier composé du xénon et de plusieurs autres composés contenant des gaz nobles ont échappé aux chercheurs. Récemment, une autre technique - la diffraction électronique 3D - a révélé les structures de petits cristaux à l'échelle nanométrique. Ces cristallites sont stables dans l'air, mais la technique n'a pas été largement appliquée aux composés sensibles à l'air. Lukáš Palatinus, Matic Lozinšek et leurs collègues ont donc voulu tester la diffraction électronique 3D sur des cristallites de composés contenant du xénon.
Les chercheurs ont synthétisé trois composés de difluorure de xénon et de tétrafluorure de manganèse, obtenant des cristaux rouges individuels et des poudres cristallines roses. Les échantillons ont été maintenus stables en refroidissant d'abord un support avec de l'azote liquide, en ajoutant l'échantillon et en recouvrant ensuite le support rempli de plusieurs couches protectrices pendant le transfert dans un microscope électronique à transmission. L'équipe a mesuré les longueurs et les angles des liaisons xénon-fluorure (Xe-F) et manganèse-fluorure (Mn-F) pour des cristallites de taille nanométrique dans la poudre cristalline rose à l'aide de la diffraction électronique 3D. Les structures ont ensuite été comparées aux résultats obtenus par l'équipe sur les cristaux rouges de taille plus importante, de l'ordre du micromètre, par diffraction des rayons X sur un seul cristal. Selon les chercheurs, les deux méthodes concordaient bien, malgré de légères différences, et les résultats ont montré que les structures étaient.. :
- Des chaînes infinies en zig-zag pour le 3XeF2-2MnF4.
- Anneaux pour le XeF2-MnF4.
- Des chaînes doubles en forme d'escalier pour le XeF2-2MnF4.
Grâce à cette démonstration réussie de la diffraction électronique 3D sur les composés du xénon, les chercheurs affirment que la technique pourrait être utilisée pour découvrir les structures du XePtF6 et d'autres composés de gaz rares difficiles à caractériser depuis des décennies, ainsi que d'autres substances sensibles à l'air.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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