Новости химической науки > Получен фторид Hg(IV)

Конфигурация внешнего электронного строя ртути s²d¹⁰, считается, что ее степень окисления ограничивается значениями +1 и +2. Тем не менее, квантово-химические расчеты уже давно предсказывают возможность существования стабильных производных ртути со степенью окисления +4.

Сегодня это предположение подтвердилось успешным синтезом HgF₄ с помощью методики матричной изоляции (matrix isolation techniques).

В аппарате матричной изоляции, использовавшемся в эксперименте, образец, помещенный в вакуумную камеру, охлаждается до 4 K. Смесь неон/фтор и атомы ртути совместно осаждаются на поверхности, после чего облучаются, образуя HgF₄. (Рисунок: © C&EN)

HgF₄ получен в криогенных условиях в неоновой или аргоновой матрице. В этих условиях ртуть реагирует с избытком фтора под действием ультрафиолетового излучения. Профессор Лестер Эндрюс (W. Lester S. Andrews) из Университета Виржинии, выполнивший эту экспериментальную работу, отмечает, что для успеха эксперимента критически важными оказывается контроль интенсивности облучения (HgF₄ фоточувствителен).

Использование неона увеличивает выход продукта. Температура плавления неона ниже температуры плавления аргона, что делает его более проницаемым для фтора при 4 K, обеспечивая более высокий выход HgF₄.

Соответствие продукта предлагаемой структуре было определено на основании сравнения экспериментально полученных ИК спектров продукта с теоретически рассчитанными. Результаты расчетов, проведенных под руководством профессора Мартина Кауппа (Martin Kaupp) из Университета Вюрцбурга, говорят также о том, что электронная конфигурация ртути в HgF₄ должна соответствовать низкоспиновому состоянию d⁸ с плоскоквадратной геометрией; d-орбитали ртути образуют связи, сравнимые по прочности со связями в других d⁸-комплексах переходных металлов.

Полученный результат может стимулировать новые попытки синтеза производных Hg(IV). Наиболее вероятным объектом будущего синтеза может являться HgF₆^2– – в анионе высокая степень окисления может быть стабилизирована нежели, чем в нейтральных или катионных частицах.

Источник: Angew. Chem., DOI: 10.1002/anie.200703710, C&EN

метки статьи: #квантовая химия, #неорганическая химия, #физическая химия