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965.   Novo Bizarro Composto de Hélio Pode Reescrever os Livros de Ciência


  Na escola você deve ter aprendido que o hélio é um gás nobre e por causa disso é totalmente inerte (não reativo).

  Mas, uma nova pesquisa sugere que isso pode não ser tão verdadeiro como pensávamos inicialmente.

  Uma equipe internacional de cientistas criou um composto estável de hélio que é formado por átomos de hélio e sódio, e diz que sua descoberta marca uma “nova fronteira da química”.

  Os cientistas comprimiram gás hélio e cristais de sódio a pressões incrivelmente altas entre um par de diamantes. Os átomos ligaram-se em uma forma cúbica, partilhando seus elétrons. O composto resultante é um “eletrídeo”.

  É reconhecido geralmente que o hélio é um gás inerte devido à sua configuração química extremamente estável, e não se sabe em geral que ele forme ligações com outros átomos.

  Mas uma equipe de pesquisadores, liderada pela Universidade do Estado de Utah, conseguiu criar um composto termodinamicamente estável de hélio e sódio.

  Não somente a descoberta vai contra hipóteses básicas da química, mas ela também ajudará os cientistas a entender o núcleo altamente comprimido dos gigantes gasosos como Júpiter e Saturno.

  “A química muda quando você aplica alta pressão, e isto pode acontecer no interior da nossa Terra e em deferentes planetas como Saturno”, disse Ivan Popov, co-autor do estudo, e estudante de doutorado na Universidade do Estado de Utah, ao Gizmodo.

  O Sr. Popov descreveu a descoberta, que aparece no periódico Nature Chemistry, como uma “modificadora de livros”.

  Gases nobres, como hélio, neônio, argônio, criptônio, xenônio e radônio foram durante muito tempo supostos serem totalmente não-reativos.

  Embora o xenônio e argônio tenham apresentado ligações com o magnésio sob alta pressão, esta é a primeira vez que os cientistas foram capazes de criar um composto estável a partir do hélio.

  “Não é uma ligação real no sentido das ligações iônicas e covalentes que você estudou na química”, explicou o Sr. Popov.

  “Mas o hélio estabiliza a estrutura. Se você tirar aqueles átomos de hélio, a estrutura não será estável”, disse ele ao Gizmodo.

  O composto hélio sódio tem uma estrutura tipo fluoreto e somente é estável a pressões maiores que 113 GPa (gigapascal).

  O novo composto não poderia existir na Terra, mas poderia existir em planetas gasosos com alta pressão como Júpiter e Saturno.

  Os cientistas acreditam que isto dará uma percepção do que a química se parece dentro de outros planetas.

  “Há muito tempo suspeitávamos de que uma química inteiramente diferente, controlada por leis um tanto diferentes, se não muito diferentes, poderia existir sob condições extremas tais como pressões ultra altas’, disse Henry Rzepa, um professor do Colégio Imperial, Londres, ao Gizmodo.

  “Este composto sódio hélio oferece um vislumbre tantalizante desta nova fronteira da química”, disse ele.

Fonte : Daily Mail, 07/02/2017

Autor : Phoebe Weston



Estrutura cúbica do composto com os átomos de sódio em rosa e os átomos de hélio em cinza



Veja o resumo do artigo na Nature Chemistry:

A stable compound of helium and sodium at high pressure

  Helium is generally understood to be chemically inert and this is due to its extremely stable closed-shell electronic configuration, zero electron affinity and an unsurpassed ionization potential. It is not known to form thermodynamically stable compounds, except a few inclusion compounds. Here, using the ab initio evolutionary algorithm USPEX and subsequent high-pressure synthesis in a diamond anvil cell, we report the discovery of a thermodynamically stable compound of helium and sodium, Na2He, which has a fluorite-type structure and is stable at pressures >113 GPa. We show that the presence of He atoms causes strong electron localization and makes this material insulating. This phase is an electride, with electron pairs localized in interstices, forming eight-centre two-electron bonds within empty Na8 cubes. We also predict the existence of Na2HeO with a similar structure at pressures above 15 GPa.

Fonte : Nature Chemistry, 06/02/2017

Autor : Xiao Dong, Ivan A. Popov,...

Referência : Nature Chemistry doi:10.1038/nchem.2716

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