N 2 ngan ukur dipikanyaho bentuk struktural nétral sareng stabil (alotrop) nitrogén. Sintésis N nétral sareng N 4 parantos dilaporkeun sateuacanna tapi teu tiasa diisolasi kusabab ketidakstabilan anu ekstrim. Para panaliti ayeuna parantos suksés dina sintésis suhu kamar tina heksanitrogén (N 6 ), alotrop nitrogén nétral énggal anu tiasa dijebak dina matriks argon dina 10K. Sintésis N 6 dikonfirmasi sacara spéktroskopi sareng alotrop énggal dipidangkeun stabil. Réaksi dékomposisi éksotérmik kalayan dileupaskeun seueur énergi anu nunjukkeun kamungkinan aplikasi salaku téknologi panyimpen énergi anu tunduk kana sarat suhu nitrogén cair. Sanaos kitu, persiapan alotrop nitrogén nétral énggal anu stabil mangrupikeun pamekaran anu signifikan dina kimia.
Alotrop nyaéta wangun struktural unsur anu béda-béda anu dihasilkeun tina cara beungkeutan atom unsur anu sami. Éta mibanda sipat anu béda-béda dumasar kana strukturna sareng nétral muatan anu aya dina wangun nonradikal. Contona, inten, grafit, sareng graféna nyaéta alotrop karbon anu nétral sareng stabil. Kitu ogé alotrop oksigén O2 sareng O3 ( ozon ).
Kumaha upami bentuk struktural nitrogén anu nétral sareng stabil? N 2 anu lami ngan ukur dipikanyaho salaku alotrop nitrogén anu stabil. Dua alotrop nétral anu sanés nyaéta N 3 sareng N 4 dilaporkeun sateuacanna dina taun 1956 sareng 2002 masing-masing tapi teu tiasa diisolasi kusabab ketidakstabilan anu ekstrim.
Para ahli kimia ayeuna parantos hasil nyintésis heksanitrogen simetris C2h ( C2h - N6 ) dina suhu kamar. [ Simetris C2h mangrupikeun bentuk simetri umum anu dititénan dina dunya kimia. Molekul simetris AC2h ngagaduhan sumbu rotasi dua kali lipat (C2) sareng bidang eunteung horizontal (σh)].
Heksanitrogen (N 6 ), alotrop nitrogén nétral anyar disintésis dina suhu kamar ngaliwatan réaksi fase gas klorin (Cl2) atanapi bromin (Br2) sareng pérak azida (AgN3) dina tekanan anu dikirangan. Ieu dituturkeun ku néwak kriogenik dina matriks argon dina 10 Kelvin. Para panalungtik ogé tiasa nyiapkeun heksanitrogen dina bentuk murni salaku pilem dina 77 Kelvin (titik didih nitrogén cair).
Heksanitrogen (N 6 ) anu disiapkeun di laboratorium dicirikeun sacara spéktroskopi sareng dibuktikeun stabil.
Dina dékomposisi, heksanitrogén (N6 ) beulah jadi tilu molekul N2 . Réaksina éksotérmik kalayan pelepasan 185.2 kkal per mol énergi, nyaéta 2.2 sareng 1.9 kali langkung luhur tibatan énergi anu dileupaskeun dina dékomposisi TNT sareng HMX dumasar beuratna. Kusabab pelepasan énergi anu ageung dina dékomposisi, heksanitrogén (N6 ) tiasa janten bahan panyimpen énergi bersih anu ngajangjikeun, nanging éta meryogikeun ngajaga heksanitrogén dina suhu nitrogén cair di handap 77K anu panginten henteu tiasa dianggo kalayan saé pikeun téknologi panyimpen énergi.
Sanaos aplikasi anu bakal datang, persiapan suhu kamar tina alotrop molekular netral anyar ieu nitrogén anu tiasa kajebak dina setting kriogenik mangrupikeun pangembangan anu signifikan dina kimia.
***
Rujukan:
- Qian, W., Mardyukov, A. & Schreiner, PR Persiapan alotrop nitrogen netral heksanitrogen C2h-N6 . alam 642, 356–360 (2025). Diterbitkeun: 11 Juni 2025. 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}