N2 nitrogenoaren forma estruktural neutro eta egonkor (alotropo) ezagun bakarra da. N3 eta N4 neutroen sintesia lehenago jakinarazi zen , baina ezin izan ziren isolatu ezegonkortasun handia zela eta. Ikertzaileek orain hexanitrogenoaren (N6) sintesia lortu dute giro-tenperaturan , nitrogenoaren alotropo neutro berri bat, 10K-tan argon matrizeetan harrapatu ahal izan zutena. N6 -ren sintesia espektroskopikoki baieztatu zen eta alotropo berria egonkorra zela frogatu zen. Deskonposizio-erreakzioa exotermikoa izan zen, energia kantitate handia askatuz, eta horrek iradokitzen du energia biltegiratzeko teknologia gisa aplikazioa posible dela, nitrogeno likidoaren tenperaturak betez. Hala ere, nitrogenoaren alotropo neutro eta egonkor berri bat prestatzea aurrerapen garrantzitsua da kimikan.
Alotropoak elementu beraren atomoen lotura modu desberdinen ondorioz sortzen diren egitura-forma desberdinak dira. Beren egituraren arabera propietate desberdinak dituzte eta karga-neutroak dira, erradikal ez diren formetan existitzen direnak. Adibidez, diamantea, grafitoa eta grafenoa karbonoaren alotropo neutro eta egonkorrak dira. Oxigenoaren O2 eta O3 (ozono) alotropoak ere badira.
Eta nitrogenoaren egitura-forma neutro eta egonkorrei buruz zer? N2 zaharra nitrogenoaren alotropo egonkor bakarra da. Beste bi alotropo neutro, N3 eta N4 , lehenago jakinarazi ziren 1956an eta 2002an, hurrenez hurren, baina ezin izan ziren isolatu ezegonkortasun handia zela eta.
Kimikariek C2h -simetriko hexanitrogenoa (C2h - N6 ) sintetizatu dute giro-tenperaturan. [ C2h simetria simetria mota ohikoa da kimikaren munduan. AC2h simetriko molekulak bi biraketa-ardatz (C2) eta ispilu-plano horizontal bat (σh) ditu].
Hexanitrogenoa (N6 ) , nitrogenoaren alotropo neutro berria, giro-tenperaturan sintetizatu zen kloroaren (Cl2) edo bromoaren (Br2) eta zilar-azidaren (AgN3) gas-faseko erreakzioaren bidez, presio murriztuan. Ondoren, argon matrizeetan kriogenikoki harrapatu zen 10 Kelvin-etan. Ikertzaileek hexanitrogenoa forma puruan prestatu ahal izan zuten film gisa 77 Kelvin-etan (nitrogeno likidoaren irakite-puntua).
Horrela laborategian prestatutako hexanitrogenoa (N6 ) espektroskopikoki karakterizatu zen eta egonkorra zela frogatu zen.
Deskonposizioan, hexanitrogenoa (N6 ) hiru N2 molekulatan hausten da . Erreakzioa exotermikoa da, energia mol bakoitzeko 185.2 kcal askatzen direlarik, hau da, TNT eta HMX-ren deskonposizioan askatzen den energia baino 2.2 eta 1.9 aldiz handiagoa pisuz. Deskonposizioan askatzen den energia hain handia dela eta, hexanitrogenoa (N6 ) energia biltegiratzeko material garbi eta itxaropentsua izan daiteke, baina horrek hexanitrogenoa 77K-tik beherako nitrogeno likidoaren tenperaturetan mantentzea eskatuko luke, eta hori ez da egokia energia biltegiratzeko teknologia baterako.
Etorkizuneko edozein aplikazio gorabehera, nitrogenoaren alotropo molekular neutro berri honen giro-tenperaturan prestatzea, ingurune kriogeniko batean harrapatuta gera daitekeena, aurrerapen garrantzitsua da kimikan.
***
References:
- Qian, W., Mardyukov, A. eta Schreiner, PR Nitrogeno neutroko alotropo hexanitrogenoaren prestaketa C2h-N6. Nature 642, 356–360 (2025). Argitaratze data: 11eko ekainaren 2025a. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09032-9
***
, a new neutral allotrope of nitrogen which they could trap in argon matrices at 10K. The synthesis of N6 was confirmed spectroscopically and the new allotrope was demonstrated to be stable.){kind=link}