Oxigen solid

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

1leftarrow blue.svg Vocea principală: Oxigen .

Element de verificat
Acest articol sau secțiune referitoare la chimie este considerat a fi verificat .
Motiv : numeroase erori de traducere. De la mijlocul paginii în jos, totul trebuie verificat de două ori folosind această pagină ca șablon.
Alăturați-vă discuției și / sau corectați intrarea. Urmați sfaturile de proiectare de referință .

Oxigenul solid se formează sub presiune normală la o temperatură mai mică 54,36 K ( -218,79 ° C ). La fel ca oxigenul lichid , oxigenul solid O 2 este o substanță de culoare albastră.

Oxigenul molecular O 2 este singura moleculă diatomică (și una dintre puținele molecule în general) care posedă un moment magnetic ; [1] Din acest motiv, oxigenul solid a trezit un interes special pentru studiul relației dintre magnetizarea moleculară și structura cristalină , structura electronică și supraconductivitatea . La presiuni ridicate, oxigenul solid se schimbă dintr-o stare izolantă într-o stare metalică , [2] și la temperaturi foarte scăzute devine un supraconductor. [3] Până în prezent, au fost descoperite șase faze cristalografice distincte ale oxigenului solid.

Volumul molar de oxigen solid variază de la un minim de 21 cm ³ / mol pentru faza α, până la un maxim de 23,5 cm ³ / mol pentru faza γ. [4]

Fazele cristaline

Diagrama fazei oxigenului solid (RT = temperatura camerei)

În prezent sunt cunoscute șase faze cristalografice ale oxigenului solid: [1] [5]

  1. Oxigen-α: albastru deschis - se formează a 1 atm sub i 23,8 K ; structură cristalină monoclinică.
  2. Oxigen-β: albastru-roz - se formează a 1 atm sub i 43,8 K ; structură cristalină romboedrică.
  3. Oxigen-γ: albastru pal - formează un 1 atm sub i 54,36 K ; structură cristalină cubică.
  4. Oxigen-δ: portocaliu - se formează la temperatura camerei la o presiune de 9 GPa
  5. Oxigen-ε: roșu închis - se formează la temperatura camerei la presiuni mai mari 10 GPa
  6. Oxigen-ζ: metalic - se formează la presiuni de mai sus 96 GPa

Oxigen roșu

Prin supunerea oxigenului la presiuni mai mari de 10 GPa la temperatura camerei, aceasta suferă o tranziție de fază la un alotrop diferit; volumul său scade drastic [6] și se schimbă de la o culoare albastră la una roșu închis. [7] Structura moleculară a oxigenului-ε , descoperită în 1979, este încă incertă; cu toate acestea, în 2006, prin intermediul cristalografiei cu raze X , s-a demonstrat că este format dintr-un cluster O 8 [8] [9] [10] compus din patru molecule de oxigen O 2 , contrar celor ipotezate în 1999 de către unul studiu al spectrului său de absorbție în infraroșu care a prezis o structură O 4 într-o rețea de cristal. [11]

Octaoxigen-din-xtal-3D-bile.png
Epsilon-oxigen-xtal-3D-bile.png
Structura moleculară a O 8
Structura cristalină a oxigenului-ε

Oxigenul roșu prezintă o simetrie monoclinică C2 / m.

Oxigen metalic

Prin comprimarea suplimentară a fazei ε până la atingerea lui i Cu 96 GPa de presiune, este posibil să se obțină oxigen metalic sau oxigen-ζ. [6] Această fază metalică, descoperită în 1990 prin supunerea oxigenului 132 GPa , [2] este capabil să prezinte supraconductivitate la presiuni mai mari i 100 GPa și la temperaturi sub 0,6 K. [3] [5]

Notă

  1. ^ a b Yu.A. Freiman și HJ Jodl, Oxigen solid , în Physics Reports , vol. 401, n. 1-4, pp. 1-228, DOI : 10.1016 / j.physrep.2004.06.002 . Adus pe 10 februarie 2018 .
  2. ^ a b Serge. Desgreniers, Yogesh K. Vohra și Arthur L. Ruoff, Răspunsul optic al oxigenului solid de densitate foarte mare la 132 GPa , în The Journal of Physical Chemistry , vol. 94, nr. 3, 8 februarie 1990, pp. 1117-1122, DOI : 10.1021 / j100366a020 . Adus pe 10 februarie 2018 .
  3. ^ a b K. Shimizu, K. Suhara și M. Ikumo, Superconductivitatea în oxigen , în Nature , vol. 393, 1 iunie 1998, pp. 767-769, DOI : 10.1038 / 31656 . Adus pe 10 februarie 2018 .
  4. ^ HM Roder, Volumul molar (densitatea) oxigenului solid în echilibru cu vaporii , în Journal of Physical and Chemical Reference Data , vol. 7, 1 iulie 1978, pp. 949-958, DOI : 10.1063 / 1.555582 . Adus pe 10 februarie 2018 .
  5. ^ A b (EN) Structura de oxigen și cristal în fază solidă determinată împreună cu descoperirea unui grup de oxigen roșu O8 pe AZoNano.com, 4 decembrie 2006. Accesat pe 10 februarie 2018.
  6. ^ a b Yuichi Akahama, Haruki Kawamura și Daniel Häusermann,Noua tranziție structurală de înaltă presiune a oxigenului la 96 GPa asociată cu metalizarea într-un solid molecular , în Physical Review Letters , vol. 74, nr. 23, 5 iunie 1995, pp. 4690-4693, DOI : 10.1103 / PhysRevLett.74.4690 . Adus pe 10 februarie 2018 .
  7. ^ Malcolm Nicol, KR Hirsch și Wilfried B. Holzapfel, Oxygen phase equilibries near 298 K , în Chemical Physics Letters , vol. 68, 1 decembrie 1979, pp. 49-52, DOI : 10.1016 / 0009-2614 (79) 80066-4 . Adus pe 10 februarie 2018 .
  8. ^ Hiroshi Fujihisa și colab. , O 8 Structura cluster a fazei Epsilon a oxigenului solid , în Physical Review Letters , vol. 97, nr. 8, 2006, p. 085503, DOI : 10.1103 / PhysRevLett . 97.085503 . Adus pe 10 februarie 2018 .
  9. ^ Lars F. Lundegaard, Gunnar Weck și Malcolm I. McMahon, Observarea unei rețele moleculare O8 în faza ε a oxigenului solid , în Nature , vol. 443, 1 septembrie 2006, pp. 201-204, DOI : 10.1038 / nature05174 . Adus pe 10 februarie 2018 .
  10. ^ (EN) Ralf Steudel și Ming Wah Wong, Molecule O8 roșu închis în oxigen solid: clustere romboide, inele similare S8 , în Angewandte Chemie International Edition, vol. 46, nr. 11, 5 martie 2007, pp. 1768-1771, DOI : 10.1002 / anie.200604410 / abstract . Adus pe 10 februarie 2018 .
  11. ^ Federico A. Gorelli, Lorenzo Ulivi și Mario Santoro,Faza ε a oxigenului solid: dovezi ale unei rețele de molecule O 4 , în Physical Review Letters , vol. 83, nr. 20, 15 noiembrie 1999, pp. 4093-4096, DOI : 10.1103 / PhysRevLett.83.4093 . Adus pe 10 februarie 2018 .

Elemente conexe

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Oxygen_solido&oldid=121929777 ”