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发现新型超强化学键

本站发布时间:2023-11-18 14:29:48

这种新型键表明,将分子结合在一起的强大共价键和在分子之间形成的弱氢键之间的区别并不像化学教科书所说的那样清楚,弱氢键可以通过将盐搅拌到一杯水中这样简单的方法来打破

回想高中的化学课,你会记得有不同类型的键将原子连接成分子和晶体结构 

离子键连接金属和非金属形成盐。强共价键将二氧化碳和水等分子结合在一起。由于氢和带负电的原子或分子之间的静电吸引,形成了弱得多的氢键,例如,导致水分子相互吸引,形成液滴或结晶冰。离子键、共价键和氢键都相对稳定;它们往往会持续很长一段时间,而且效果很容易观察到。但研究人员早就知道,在化学反应过程中,随着化学键的形成或断裂,情况会更加复杂,涉及“中间状态”,这些状态可能存在很小的一秒钟,更难观察到 

在这项新的研究中,研究人员设法使这些中间状态持续足够长的时间,以便进行详细的检查。他们发现的是一种具有共价键强度的氢键,将原子结合在一起形成类似分子的东西

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为了做到这一点,研究人员将一种氟化氢化合物溶解在水中,并观察氢和氟原子是如何相互作用的。氟原子由于其表面正负电荷的不平衡而被氢原子吸引,这是氢键的经典结构。每个氢原子倾向于夹在两个氟原子之间。但这些三明治结合在一起的强度比典型的氢键更大,因为氢键很容易断裂。氢原子在氟原子之间来回反弹,形成像共价键一样强的键,类似于氢键不应该形成的分子。但新键的机制是静电的,这意味着它涉及定义氢键的正负电荷的差异

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