Iryd na +9 stopniu utlenienia

Stopień utlenienia atomu w cząsteczce jest ważną informacją przy opisie struktury i wiązań. Naukowców zawsze ciekawiły skrajne stopnie utlenienia, które mogą istnieć w związkach. IrO4+ to pierwszy przykład cząsteczki z metalem na +9 stopniu utlenienia[1].

Iryd na +9 stopniu utlenienia

Rys.1 Powłoki elektronowe atomu irydu

Chemik Gregory S. Girolami (University of Illinois, USA) komentuje: „ Odkrycie, że związki na +9 stopniu utlenienia mogą być stabilne jest zdumiewające. Jeśli zostanie to potwierdzone, związek irydu byłby godnym członkiem elitarnej listy substancji chemicznych, takich jak związki gazów szlachetnych”. Najwyższy obserwowany do tej pory stopień utlenienia to +8, z którym mamy do czynienia w kilku tetratlenkach – RuO4, OsO4, IrO4, i XeO4. Są to cząsteczki, w których atom centralny ma wiele elektronów walencyjnych do oddania, a duży ładunek może być stabilizowany przez małe, silnie elektroujemne ligandy takie jak fluor lub tlen. Wśród molekuł na +8 stopniu utlenienia, IrO4 wyróżnia się, ponieważ atom centralny irydu ma do oddania jeszcze 1 elektron z powłoki 5d.

Celem otrzymania IrO4+, grupa Mingfei’a Zhou (Fudan University, Chińska Republika Ludowa) użyła wobec irydu metalicznego lasera impulsowego w atmosferze argonu wzbogaconej O2. Naukowcy badali produkty reakcji metodą spektrometrii masowej i spektroskopii fotodysocjacji w podczerwieni (IRPD). Poprzez połączenie prac eksperymentalnych grupy Zhou i prac obliczeniowych grupy Sebastiana Riedel’a (Albert Ludwigs University, Niemcy) i Jun Li (Tsinghua University, Chińska Republika Ludowa) naukowcy stwierdzili, że najbardziej stabilny izomer – IrO4+ ma tetraedryczną geometrię i posiada cztery wiązania Ir = O. Grupa Gary’ego J. Schrobilgen’a (McMaster University, Kanada) próbowała syntezować sól IrO4+ poprzez traktowanie tlenków irydu silnymi odczynnikami utleniającymi (O2SbF6 i XeF6). Niestety naukowcy nie znaleźni właściwej kombinacji, aby otrzymać taki związek, ale nie ustają oni w swoich działaniach.

Odkrycie zostało docenione przez chemika teoretycznego Pekka Pyykkö (University of Helsinki, Finlandia), który studiował skłonność irydu do różnych stopni utlenienia. Uważa on, że „Nowy dobrze udokumentowany stopień utlenienia jest rzadszy niż odkrycie nowego pierwiastka”.

  1. http://www.nature.com/nature/journal/v514/n7523/full/nature13795.html
  2. http://cen.acs.org/articles/92/i43/Iridium-Dressed-Nines.html

Opracował: Łukasz Kurach

Korekta: Magdalena Senderowska

Bookmark the permalink.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *


*