آزوت بسبع روابط!! لا بدَّ أنَّها النهاية لعصر الكيمياء الذي عرفناه

نعم يا سادة، مفاجأةٌ أخرى تسطِّر مجدها في عالم الكيمياء متجاهلةً القواعد والأسس القديمة، فهل ستكون هذه بداية موفقة للآزوت؟!

لم يوجد دليلٌ تجريبي أو نظري على التفاعلات الكيميائية بين الأمونيا وجزيئات الهيدروجين إلى ما قبل نشر هذه الورقة البحثية.

فبتفاعلٍ فريد من نوعه بينهما، قد ينشأ مركَّبٌ كيميائي لم يشهده العالم من قبل يعبث بمفاهيم الكيمياء العضوية.

وقد آمن فريق عمل في جامعة jilin بوجود حاجة لتفاعل المكونين (النشادر والهيدروجين) لتشكيل سباعي هيدريد النِترُوجين NH7. ولكن؛ لا يمكن إجراء مثل هذه التفاعلات في شروط عادية من حرارة وضغط.. إلخ؛ إذ تؤمِّن diamond anvil cells الضغط اللازم للتفاعل، وهي آلة باستطاعتها ضغط المكونات بين طرفيها المدققين والمزودين بألماس مُنتجةً ضغطًا يفوق قوة الضغط الموجودة في مركز كوكبنا.(2)

وعندما أجرى فريق الجامعة التفاعل كانت النتائج مختلفةً باختلاف الضغوط المُطبَّقة، ففي مجال ضغط منخفض حتى 25 غيغا باسكال تشكَّل لديهم الأمونيا NH3 والهيدروجين H2.

وفي ضغوط متوسطة تتراوح بين 25- 60 غيغا باسكال، كان الناتج كالآتي: H- ، NH3-H+-NH3 ، و H2. 

زوج من جزيئات الأمونيا اللذين ارتبطا ببعضهما عن طريق بروتون واحد مُعطى من ذرة هيدروجين  NH3-H+-NH3 الذي يشكِّل بدوره رابطتين مشتركتين تساهميتين، وكلٌّ منها يحتوي على رقم أكسدة يساوي ½-، وهذا النوع من الارتباط لم يُسجَّل مسبقًا لدى الكيميائيين.

أما عند ارتفاع الضغط إلى ما فوق 60 غيغا باسكال، فإنَّ البنية تتحوَّل من شكل سداسي إلى رباعي الزوايا، فتعطى جزيئات النشادر بروتون وتتحول إلى شاردة الأمونيوم NH4+، وكذلك ينتج شاردة الهيدريد H- وجزيئات هيدروجين H2.

وعند درجات مرتفعة من الحرارة نحصل على NH7 فائق التأين.(1،2)

وقد قدَّمت هذه الورقة البحثية مركَّبين جديدين، وهما NH3-H+-NH3 وNH7 ، وما زالت الآفاق مفتوحةً لمعرفة خصائص هذين المركَّبين.

إنَّ سباعي هدريد النتروجين يتمتع بخصائص فريدة؛ ففي درجات الحرارة العليا، يتحوَّل إلى شكل فائق التأين، ويكون عبارة عن مادة سائلة صلبة في آنٍ معًا، فتطفو شوارد الهيدروجين بحرية حول شبكةٍ من شوارد النيتروجين البلورية.(1)

ولكن؛ ما هي فائدة مركَّب NH7؟

ما زالت الأبحاث مستمرةً للتعرُّف أكثر إلى هذا المركَّب الجديد؛ إذ يعدُّ مركَّبًا طاقيًّا باستطاعته تخزين ذرات هيدروجين بما يعادل 37%wt؛ أي سعةً أعلى من أيَّة مركَّبات أخرى باستثناء الهيدروجين المضغوط. 

ومن المتوقع وجود NH7 على كوكبي أورانوس ونيبتون.(2)

وختامًا -أعزاءنا القراء- هل تعتقدون بأنَّ هذا المركَّب قد يغيِّر مفاهيمنا الكيميائية؟

المصادر:

1- هنا

2- هنا